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窦华书
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工作情况:浙江理工,机械与自动控制学院,教授
研究领域:数理科学->力学->流体力学
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自从1883年以来湍流问题没有解决的最大误区是什么?

众所周知,湍流是经典物理学没有得到解决的最后一个重要问题(此话来自诺贝尔物理学奖获得者费曼)。 自从雷诺在1883年在英国的Manchester做了那个最著名的圆管流动实验,发现了流动中存在层流和湍流这2种流动状态以来,已经过去了近140年,可是湍流产生的问题还没有解决。作者和其他学科的朋友谈起科研的问题,人家 ...
2022-9-28 14:07

为什么人体主动脉血管里血液流动会由层流变为湍流?

本文是为了在知乎里回答一位网友的问题 “ 主动脉缩小为什么会导致:血流雷诺数增大,由层流变成湍流? ” 而写的。 首先,什么是层流?什么是湍流?层流是流动速度较低的情况下出现的流动,流线比较光滑,有规则地流动,看上去一层一层的,流动产生的阻力较小;湍流 是流动速度较高的情况下发生的流动,流线比较 ...
2022-9-25 12:19

浅谈旋涡和湍流的产生原理

湍流研究为什么重要,就是它的应用太广了,理解了湍流,就可以设计出高性能的飞行器,节约燃油,增加安全性。理解了湍流,就可以更准确地预测天气,就可以更好地理解宇宙的形成。理解了湍流,就能提高有关流体机械及燃烧器的性能,等等。 湍流被科学界称之为世纪难 ...
2022-8-31 10:07

湍流是怎样从平均流动获得能量的?—湍流的最新研究进展

为了促进湍流研究领域的学术交流,促进湍流研究进展,本人从 2022 年 5 月 1 日起,针对各个不同的研究专题,写了一系列科普文章,与同行分享个人在湍流方面的研究心得。本篇是第8篇,欢迎公开讨论。 要讨论学术问题,避免人身攻击,不喜欢作者理论的人可以不 ...
2022-8-17 11:59

纳维-斯托克斯方程的正则性问题(千禧年大奖难题)的解决有何影响?

(1)纳维-斯托克斯方程的问题 纳维-斯托克斯方程(NS方程)的解决(这里指的是 千禧年大奖问题 ),对自然科学和工程技术,都是具有重大意义的。首先目前可以分为3个方面的工作。 第一 ,证明Navier-Stokes方程的正则性(其解的存在性与光滑性),理解这类方程的数学性质,是数学理论上的一个挑战,其结果对这类 偏微 ...
2022-8-4 06:14

无粘流动中可能产生湍流吗?

湍流现象是自然界和工程中常见到的流动现象。众所周知,湍流是经典物理学中没有得到解决的最后一个难题,已经被困扰了一个多世纪了。现在,大家知道,湍流可以出现在粘性流动中。可是,无粘流动中,是否能够产生湍流,至今还没有定论。 如果要回答这个问题,首先我们要先搞清楚 2 个问题: 什么是湍流,湍流是怎么 ...
2022-7-22 09:54

全局雷诺数(global)及当地雷诺数(local)与湍流转捩的关系

湍流研究进行了近140年(从 雷诺实验 1883年算起),直到今天 湍流转捩 的物理机理才逐渐清楚。理论和实验以及直接数值模拟(DNS)证明,湍流转捩是流场中Navier-Stokes 方程的奇点(速度间断)产生而导致的 。湍流转捩的准则表述为: 湍流转捩/湍流产生的必要及充分条件是流场中出现 Naver-Stokes方程 的奇点(即速度发生 ...
2022-6-25 00:55

湍流是怎样产生的? 最新研究进展!

一个光滑的层流流动可以在一定的条件下转捩为混沌的湍流流动,这 2 种流动状态有完全不同的流动结构和流动特性,从物理学分析这应该是一种临界现象。一个湍流理论或者一个物理解释除了能够描述此现象本身以外,都必须能够合理解释这种临界现象的机理及发生条件。更重要的一点是,理论必须与实验取得 ...
2022-6-2 09:54

千禧年大奖难题之一纳维-斯托克斯方程的解的存在性与光滑性的证明

美国著名物理学家、诺贝尔奖获得者费曼曾经说过:湍流是经典物理学中最后一个尚未解决的重要问题。从雷诺1883年在曼切斯特做的圆管流动实验开始算起,虽然湍流现象已经被广泛研究了近140年,但是湍流产生的物理机理至今仍不清楚。据传,量子力学奠基人之一、德国著名物理学家、诺贝尔奖获得者海森堡临终前曾 ...
2022-5-7 14:49

论层流到湍流的转捩中雷诺数作用的物理意义

论层流到湍流的转捩中雷诺数作用的物理意义 研究湍流的人都知道,在牛顿流动中(比如空气,水等),湍流是随着雷诺数的增长,当雷诺数达到足够大时发生的。 根据近 60 年的实验研究,湍流发生与否,除了雷诺数之外,还与扰动的特性有关。 对于一个给定的流动几何和给定的流体特性,当雷诺数大于 ...
2022-5-4 21:58
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