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第272章从wu理的角度推jinNS方程二更(1/3)

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写下标题和引言后,徐川开始步入正文。

“.....引用潘荣华与张伟哲两位教授的‘热导率的可压缩okes方程论文’,在此基础上对将初值条件进行放宽。”

“则v?,υ?,θ?×h1*h2*h2变为v?,θ?h1?0,1,υoh1?0,1......”

“存在一些正常数?0,使得对于任何x,t0,10,∞。”

“可得cˉ1υx,tc,cˉ1θx,tc,及υ∫1?υ?dx,υ,θ∫1?υ?dx·,tt.......”

........

书房中,徐川开始了对ns方程的探索。

这是一个横跨了三个世纪的难题,要解决它,难度超乎想象。

从圣维南与斯托克斯在1845年独立提chu粘xing系数为一常数的形式方程,并命名为okes方程后,两个世纪以来研究它的数学家和wu理学家繁多如过江之鲫。

然而在上面取得重大突破的,却寥寥无几屈指可数。

目前的数学界,在ns方程上的最大进度,还是他在普林斯顿的时候和费弗曼一起推进的阶段xing成果。

zuo到了能在在曲面空间中,给定一个初始条件和边界条件,确定解的存在。

而现在,徐川要将其更进一步的推进,zuo到是给予一个有限界域与ju有dirichlet边界的条件,在三维空间中,okes方程存在实解,且解光hua。

如果能zuo到这一步,差不多就能够给可控he聚变反应堆腔室中的等离子ti湍liu建立一个数学模型并利用超级计算机进行控制运算了。

对于徐川来说,他目前并不期盼解决ns方程什么的,那并不是什么靠谱的好主意。

ns方程从提chu到现在已经近两百年了,它依旧如一座看不到尽tou的高峰般巍然屹立。

无数的登山者甚至连山脚都没有接近,人们看不到它的山ding,只能远远的隔着迷雾眺望一yan。

徐川也不敢说自己有生之年就能完成ns方程的求解。

不仅仅是因为它难,更是因为它是一个庞大的系统xing工程。

克雷研究所定义的‘三维空间中的ns方程组光hua解的存在xing问题’只不过是ns方程的前奏而已。

......

别墅中,徐川已经有超过一周的时间没有chu门了。

他对ns方程的推进在一开始还算顺利,偏微分方程本就是他上辈子的研究领域之一,再加上这辈子将数学作为主修的领域,在这一块,他已经成功超越了上辈子走chu去了更远的距离。

但这并不能让他在ns方程上一帆风顺的走下去,在两天前,他陷入了一个瓶颈中,目前依旧还在寻找办法解决这个难题。

书房中,徐川皱着眉tou盯着稿纸上的算式。

“u``=1/v1cosau。”

这是一个很简单的公式,是以函数为系数的谐波方程,是从陈至达的变形张量s r分解理论对于零压力梯度的bi面liu动,得到速度剖面理论方程中形变而来的。

由这个方程可得,随着bi面距离的增大,湍liu的尺度是从超高波数的微小尺度演化为趋于零波数的超大尺度。

在一般情况下,它几乎可以代替欧拉方程适用于所有的湍liu,得到普遍有效的方程组。

此外,对于这个方程,已经证实的是,普朗特的对数律速度就是方程的理论解。

因此,可以认为:对于理想的bi面liu动,理论解与实验解是吻合的。

简单的来说,就是在理想情况下,通过数学公式计算chu来的湍liu运行状态与实际运行是一模一样的。

能zuo到这个,就完全可以用来建立数学模型,实现对湍liu的预判和控制。

但是,它有一个致命的问题!

那就是湍liu区域是cosa从不能近似为1演化到接近于0的区域的,且普遍有效的解析解是难于得到的。

这对于形状怪异的可控he聚变反应堆腔室来说,是最为致命的点。

徐川想找到一个可以补足或者代替的方法,但至今未能zuo到。

更关键的是,数学上,严格的加速度公式是用李导数来证明的。

因此,用s r导chu的微元ti加速度与李导数虽然在本质上一致,但是在力学wu理解释上区别很大。

而目前科学界普遍接受的是基于李导数的欧拉方程,或是ns方程。

因此

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