|
流體運動學(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,被后世稱為流體運動學(xué)的歐氏描述和拉氏描述。遺憾的是,這兩種描述無法給出流體質(zhì)點位置與時刻之間的顯函數(shù)關(guān)系,即無法追蹤流體質(zhì)點。正如聞名遐邇的當(dāng)代國際流體力學(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)點會帶來相當(dāng)麻煩的數(shù)學(xué)分析困難)…”。
$ y) ~" I& h+ j7 Z7 f# b$ s; |7 P, E5 E6 H
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)點在數(shù)學(xué)上實現(xiàn)不了,也習(xí)慣和接受了這個現(xiàn)實。唯獨重慶科技學(xué)院青年實驗教師齊成偉沒有“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,破解了這個古老而基礎(chǔ)的理論難題。$ A4 X1 z& X5 ^, i7 G5 Q. j: `
5 S# d9 i; ?% B5 X$ G4 W5 J- V$ K5 A
齊成偉的研究是基礎(chǔ)性的,又是非常重要的。其突破填補了流體力學(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課堂。從此,數(shù)千米地下看不見摸不著的油水界面的移動變形特征可被準確描繪。其因指導(dǎo)油田生產(chǎn)而帶來的經(jīng)濟價值不可估量。
& D& H: d, x2 R8 _4 M0 V7 J9 Z
/ G* Z/ t; t- b/ n4 l% ]9 e 歐拉和拉格朗日兩位大師都束手無策,齊成偉是怎么做到的呢?
7 u! u9 z% z( d, U6 Y. B+ e: \' ], I3 }& V6 `
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系(即直線正交坐標系),引入流動與生俱來的勢流坐標系(即等勢線和流線形成的曲線正交坐標系),順應(yīng)自然,則困難迎刃而解。曲線坐標系內(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),國內(nèi)教科書屈指可數(shù)。經(jīng)過反復(fù)的艱難嘗試,熬過上千個蟲鳴深夜,齊成偉終于在勢流坐標系內(nèi)獲得了平穩(wěn)場運動學(xué)通式。運用該通式,僅需簡單的“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)點位置與時刻之間的顯函數(shù)關(guān)系,繼而繪得流體流動動態(tài)圖像。來源青年導(dǎo)網(wǎng))0 L* N$ H v0 H2 J: \1 ]! \
3 Q. p" A6 ?' E7 S/ H& B. c
阿呆不懂這個。只想說。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。2 i! Q0 n- J! I: _
|
|