奔流，拔尖服务完善的伯努利方程实验仪公司，几十年专业生产自 - 杭州市

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奔流特推出自循环明渠水力学多功能实验仪，自循环明渠水力学多功能实验仪是公司倾情打造，威尼斯人官网大学流体力学实验器发展到现在为什么还要进行风洞试验？威尼斯人官网大学流体力学实验器发展到现在为什么还要进行风洞试验？风洞试验能解决哪些理论计算解决不了的问题？威尼斯人官网大学流体力学实验器发展到现在为什么还要进行风洞试验？一句话来回答：因为湍流　话说著名理论物理学家海森堡（搞量子力学那个）临去世前说，他要去问上帝两个问题：相对论和湍流，他估计上帝能回答他第一个问题。 [1] 按海森堡的意思，估计上帝也不知道湍流这个怪物怎么回事。　1. 什么是湍流　想像一个水平的管子，里面平静的流着很慢很慢的水，流动是稳定又容易预测的，这时的情况叫层流。比如打点滴，你大概可以想像出来水是怎么流动的，在每一个位置，每一个时刻，水的流动都是平静又有序的。回到那根水平的管子，我们让里面的液体流的更快一些，也容易想像，水流的特别特别快时候，流着流着就乱了。不再是均匀的往一个方向流，而是有些地方出现了大大小小的漩涡，大的漩涡又会套着小漩涡。也不再是平静的了，漩涡会自己产生又自己消失。不同的位置，不同的时间，水的流动看起来又有些相似，又完全不一样。这种时候就是发生湍流（Turbulence）了，也有人叫紊流，取紊乱的意思。按我老师的说法，湍流是没有公认的严格的定义的（从中你可以看出来问题的复杂性）。一种比较流行的说法是：湍流是随机的三维非定常有旋流动。　2. 为什么湍流很麻烦　大家应该很熟悉三体问题，湍流和三体问题很像，是个混沌的问题（不过还没有严格证明）。简单的说就是你不能总结一个什么公式，往里一带就能知道流动是什么样的。只要有湍流的存在，就没有什么解析的解了。所以想显式的求出流动的解析解是不可能的，所以理论的方法不能用了。　既然没有理论解法，那数值方法呢？行，但是不够好。为什么说行呢，因为直接做离散化，求解NS方程，其实确实可以模拟出湍流的过程。那怎么个不够好法呢，一是时间上的问题，湍流的产生、发展、消失是很快很快的，如果直接求解，时间步长上必然需要足够的精细。这个时间步长又是和湍流的强度有关系的，流速越快，越容易有湍流，越需要更短的时间步长，计算量越大。就目前来讲，想完整的模拟出湍流的细节计算量太大，没有任何一个超级计算机可以应付的来。二是空间上的问题，流动问题一个特点是局部的细节会严重的影响整个流动，举个例子，高尔夫球上的小坑相对球来讲算是很小的了，但是会严重的影响球在飞行中的阻力，有坑的球和没坑的相比，阻力系数可以差4~5倍，同样是有坑的球，即使只有0.0025厘米这么小的差异，也可以对轨迹和飞行距离造成很大的影响。所以在空间离散上也必须要求足够精细，或者说网格必须够小够多。时间上的复杂性和空间上的复杂性，都使得数值模拟随便一个问题的计算量的大到无法接受。　所以说，现在的模拟都是采用了平均的方法，简单说就是不管湍流的细节，从总体上做一个平均的估计，从而在较长时间较大尺度下，得到一个平均的值。具体平均的方法，只能是靠实验+经验公式。*而且，即使是在这些经验公式基础上，数值模拟依然计算量很大，而且并不十分准确。以上内容只是自循环明渠水力学多功能实验仪的部分信息，想要了解全部信息，或寻找更多的沿程阻力实验仪，请来电咨询或登录公司官网。延伸阅读产品详情展示：威尼斯人官网大学流体力实验仪器学发展到现在为什么还要进行风洞试验二？1. 为什么风洞能解决问题　风洞试验也分好几种，最简单的就是把造好的东西扔里面看看能不能用，能用就用。这种风洞试验当然能解决问题。　还有一种，是所谓“相似性”的方法。直接试验成本太高了，那么可以做一个较小的模型，在较小的风速下试验。如果试验参数和实际工作参数在物理上满足相似性，那么我们认为流动是相似的。这样做出的实验，其实可得到的是一种流动情况下的结果，对于所有“相似”的流动，我们认为它们都符合同一种规律。有很大一部分的风洞试验都是用了这种相似性原理。　因为有了相似性原理，风洞试验的结论可以在相似的条件下应用，所以不需要每次都重新试验。　另外，需要进行流动设计的工程一般都不缺钱，飞机、导弹、潜艇、赛车。风洞实验虽然成本高，但是人家有钱。　2. 为什么这么多年，理论和数值方法还是不能解决问题　首先先说，在自然科学里，数值方法再高端，也不能完全替代实验。这是科学方法和哲学上的问题　然后说在工程设计里，为什么理论方法和数值方法发展了这么多年，还是不够看。一是这个问题很难很难，几代人的发展都不够。二是计算流体力学其实发展历史并不是很长，不过三四十年的历史。三是这个领域（我指的是计算流体力学），还没有真正的大家出现。做实验工程上能用，问题又这么平凡（不像理论物理那样揭示世界的本质），所以这个领域没有吸引到最顶尖的那群人。3. 总结　由于流体运动中有湍流的现象，使得流动问题根本没有解析的理论解。而数值又因为湍流变化快、尺度小、影响大，导致计算量过大，目前的计算能力不能直接数值模拟。平均的数值方法速度依然很慢、准确程度也不够。而实验的方法尽管成本高，但是由于流动的相似性，使得实验有很大的科学和工程价值。因此，目前工程设计中仍大量使用试验方法。

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