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標(biāo)題: 中國(guó)青年教師攻克世界流體力學(xué)難題 [打印本頁(yè)]

作者: 我很呆 時(shí)間: 2014-6-18 23:51
標(biāo)題: 中國(guó)青年教師攻克世界流體力學(xué)難題
流體運(yùn)動(dòng)學(xué)（流體力學(xué)的重要分支），一直停留在概念上。瑞士數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家歐拉（Euler）和法國(guó)數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家拉格朗日（Lagrange）的研究，被后世稱為流體運(yùn)動(dòng)學(xué)的歐氏描述和拉氏描述。遺憾的是，這兩種描述無(wú)法給出流體質(zhì)點(diǎn)位置與時(shí)刻之間的顯函數(shù)關(guān)系，即無(wú)法追蹤流體質(zhì)點(diǎn)。正如聞名遐邇的當(dāng)代國(guó)際流體力學(xué)大師，劍橋大學(xué)Batchelor教授，在其教科書《An Introduction to Fluid Dynamics（流體力學(xué)導(dǎo)論）》中所言，“it leads to rather cumbersome analysis（追蹤流體質(zhì)點(diǎn)會(huì)帶來(lái)相當(dāng)麻煩的數(shù)學(xué)分析困難）…”。

　　絕大多數(shù)工科專業(yè)都將流體力學(xué)作為基礎(chǔ)科目，都曉得追蹤流體質(zhì)點(diǎn)在數(shù)學(xué)上實(shí)現(xiàn)不了，也習(xí)慣和接受了這個(gè)現(xiàn)實(shí)。唯獨(dú)重慶科技學(xué)院青年實(shí)驗(yàn)教師齊成偉沒有“聽教科書的話”，“揮霍”5年青春，另辟蹊徑，自學(xué)高度抽象的數(shù)學(xué)理論，破解了這個(gè)古老而基礎(chǔ)的理論難題。

　　齊成偉的研究是基礎(chǔ)性的，又是非常重要的。其突破填補(bǔ)了流體力學(xué)的基礎(chǔ)理論空白，完善了流體力學(xué)（含滲流力學(xué)）教科書。中國(guó)石油大學(xué)（華東）滲流力學(xué)領(lǐng)軍人姚軍教授，已經(jīng)欣然同意將齊成偉的理論搬進(jìn)課堂。從此，數(shù)千米地下看不見摸不著的油水界面的移動(dòng)變形特征可被準(zhǔn)確描繪。其因指導(dǎo)油田生產(chǎn)而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值不可估量。

　　歐拉和拉格朗日兩位大師都束手無(wú)策，齊成偉是怎么做到的呢？

　　流線的屈曲，導(dǎo)致了巨大的解析困難。而如果放棄笛卡爾坐標(biāo)系（即直線正交坐標(biāo)系），引入流動(dòng)與生俱來(lái)的勢(shì)流坐標(biāo)系（即等勢(shì)線和流線形成的曲線正交坐標(biāo)系），順應(yīng)自然，則困難迎刃而解。曲線坐標(biāo)系內(nèi)做微積分被稱為張量分析，是一門極度艱深晦澀的數(shù)學(xué)，國(guó)內(nèi)教科書屈指可數(shù)。經(jīng)過(guò)反復(fù)的艱難嘗試，熬過(guò)上千個(gè)蟲鳴深夜，齊成偉終于在勢(shì)流坐標(biāo)系內(nèi)獲得了平穩(wěn)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)學(xué)通式。運(yùn)用該通式，僅需簡(jiǎn)單的“求逆函數(shù)，求導(dǎo)函數(shù)，求積分”三步操作，便可輕松導(dǎo)出流體質(zhì)點(diǎn)位置與時(shí)刻之間的顯函數(shù)關(guān)系，繼而繪得流體流動(dòng)動(dòng)態(tài)圖像。來(lái)源青年導(dǎo)網(wǎng))

阿呆不懂這個(gè)。只想說(shuō)。文字工作者的確不懂技術(shù)啊。如果真的很牛逼。普院怎么不收了他。

作者: 歐陽(yáng)絕痕 時(shí)間: 2014-6-19 00:28
這樣的大事怎么沒聽說(shuō)？是我孤陋寡聞了

作者: crazypeanut 時(shí)間: 2014-6-19 01:19
本帖最后由 crazypeanut 于 2014-6-19 01:32 編輯

曲線坐標(biāo)系內(nèi)做微積分被稱為張量分析

扯淡，本科階段曲線積分就講到了，曲線曲面積分向高階推廣后叫做流形上的微積分，何時(shí)成張量分析了。張量分析這名字確實(shí)夠忽悠人，但是他有另一個(gè)名字的，叫做“多重線性代數(shù)”

是一門極度艱深晦澀的數(shù)學(xué)，國(guó)內(nèi)教科書屈指可數(shù)

多了去了，我看過(guò)的就有3本

這位老師知道不知道，張量與坐標(biāo)選擇完全無(wú)關(guān)，具有坐標(biāo)變換下完全不變的特性？？選擇一個(gè)非正交曲線坐標(biāo)系就能干掉N-S方程？？？也太小看這世界七大數(shù)學(xué)難題之一了

作者: eddyzhang 時(shí)間: 2014-6-19 06:57
但不管怎么說(shuō)，流體力學(xué)以及流體力學(xué)的相關(guān)應(yīng)用，確實(shí)是很困難的。很多做研究的只能通過(guò)仿真，實(shí)驗(yàn)又很難做。石油方面是個(gè)大應(yīng)用，其他的液壓系統(tǒng)零件設(shè)計(jì)也都是卡在這上面。

作者: zyk566515 時(shí)間: 2014-6-19 08:04
媒體不懂得這些高深的東西，報(bào)道的時(shí)候不免會(huì)添油加醋。但話又說(shuō)回來(lái)了，不管這位老師做的理論研究是否如媒體所說(shuō)攻克了世界性難題，精神還是可嘉的。這也比那些只知道騙國(guó)家的項(xiàng)目基金，卻不專心搞研究的所謂專家教授們強(qiáng)多了。。

作者: 獨(dú)自莫憑欄 時(shí)間: 2014-6-19 08:44
查了一下，貌似是他修正了石油鉆井模型

作者: datree 時(shí)間: 2014-6-19 09:01
張量分析是連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的入門功夫，沒那么神秘

作者: andyany 時(shí)間: 2014-6-19 09:25
科學(xué)是美麗的，就是被一些亂七八糟的妖怪糟蹋了。

作者: k-xiangang 時(shí)間: 2014-6-19 10:12
精神還是可嘉的。

作者: 你不行我來(lái)啊 時(shí)間: 2014-6-19 10:14
先冷靜，看看世界上的動(dòng)靜再說(shuō)

作者: xiaokongzhi 時(shí)間: 2014-6-19 10:39
對(duì)于理論流體力學(xué)，數(shù)學(xué)完全可以解決問題，也許在這一方面是個(gè)突破，但是理論流體力學(xué)與工程問題存在著顯著的完全不同的差異，只有少數(shù)的問題可以按照理論流體力學(xué)求解才有意義。

拉格朗日方法就是來(lái)跟蹤質(zhì)點(diǎn)路徑的，只是不好求解而已，不是不能求解，許多數(shù)值軟件不是做的不錯(cuò)了么，原文有誤。

張量分析，力學(xué)的基礎(chǔ)理論之一，沒什么高深的，就是麻煩了一點(diǎn)而已

對(duì)于實(shí)際的流體，湍流造成了嚴(yán)重的非線性，導(dǎo)致了用純數(shù)學(xué)方法解決流體力學(xué)問題的無(wú)意義，歐拉說(shuō)湍流是上帝不能解決的問題之一。

所以說(shuō)，這個(gè)問題用于某個(gè)方面或許有用，但是攻克難題言過(guò)其實(shí)。

作者: crazypeanut 時(shí)間: 2014-6-19 11:23
其實(shí)流體力學(xué)用的數(shù)學(xué)工具是場(chǎng)論，是用矢量來(lái)描述流體的。若用張量來(lái)描述流體，那就是研究流體每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，那完了，用于湍流這是一個(gè)無(wú)窮自由度的系統(tǒng)，目前數(shù)學(xué)上無(wú)解

所以流體是不研究他的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的，而只研究整體宏觀量，比如流速，壓強(qiáng)，粘度等

作者: gyq720 時(shí)間: 2014-6-19 11:56
本帖最后由 gyq720 于 2014-6-19 11:59 編輯

以目前的認(rèn)知水平，平穩(wěn)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)學(xué)通式，不適合用來(lái)解析流體力學(xué)，雖然能求解，但難題不算解決。

作者: 夜太迷茫 時(shí)間: 2014-6-19 12:32
可以看出只要踏踏實(shí)實(shí)的做事，國(guó)人還是能弄出點(diǎn)成果的。

作者: ljb978799 時(shí)間: 2014-6-19 15:57
假的。。看了下。。新聞沒點(diǎn)消息，，就各大論壇在傳

作者: 青島青機(jī) 時(shí)間: 2014-6-19 16:28
奧同樓上

作者: XC763 時(shí)間: 2014-6-19 20:16
這科學(xué)俺真心的不懂。。。。。

作者: 三八大蓋 時(shí)間: 2014-6-19 21:30
難道世界要被顛覆了？

作者: lbflzcl 時(shí)間: 2014-6-19 22:28
這么大動(dòng)靜我居然沒聽說(shuō)，難道是我孤陋寡聞了？

作者: 攻城師 時(shí)間: 2014-6-19 23:17
我說(shuō)句地圖炮的話，如果不中聽請(qǐng)輕拍，山東人做科研不靠譜的居多，即使清華的副校長(zhǎng)薛其坤。這類人有個(gè)特點(diǎn)：衛(wèi)星放得很高，宣傳上令人震撼，事實(shí)上沒什么名堂。一言蔽之：言過(guò)其實(shí)。這是我接觸山東人科研工作者的體會(huì)

作者: 偉光 時(shí)間: 2014-6-20 19:54
作流體和溫度場(chǎng) 張量是最基礎(chǔ)的呵。記者套路太天朝

作者: 371825365 時(shí)間: 2014-6-22 13:23
看看社會(huì)的動(dòng)靜

作者: 龍九禪師 時(shí)間: 2014-6-22 13:46
泱泱大國(guó)，十幾億人口，這樣大隱于市的高手，多乎哉

水變油都可以，還有什么不可以呢？

作者: 東海fyh126 時(shí)間: 2014-6-22 22:53
貌似陳景潤(rùn)當(dāng)年也是如此，這次是真的嗎？

作者: 風(fēng)浪韻 時(shí)間: 2014-6-23 09:40
謝謝分享！贊一個(gè)！

作者: 你和糖一樣甜 時(shí)間: 2014-6-24 23:49
看看

作者: name_laoyao 時(shí)間: 2014-12-7 22:11
這都弄出來(lái)了，啥時(shí)能國(guó)內(nèi)也編個(gè)cfd軟件。

作者: hanabc12345 時(shí)間: 2014-12-12 10:50
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