杭州奔流科技有限公司成立于2015-05-20,一直致力于畢托管測速實驗儀、雙變坡水槽實驗設備等產品的研究、開發與生產,以向客戶提供優質的產品和服務為己任。經過近年的發展,公司建立了完善的深度分銷網絡和售后服務體系。

奔流特推出自循環明渠水力學多功能實驗儀,自循環明渠水力學多功能實驗儀是公司傾情打造,浙江大學流體力學實驗器發展到現在為什么還要進行風洞試驗?浙江大學流體力學實驗器發展到現在為什么還要進行風洞試驗?風洞試驗能解決哪些理論計算解決不了的問題?浙江大學流體力學實驗器發展到現在為什么還要進行風洞試驗?一句話來回答:因為湍流 話說著名理論物理學家海森堡(搞量子力學那個)臨去世前說,他要去問上帝兩個問題:相對論和湍流,他估計上帝能回答他第一個問題。 [1] 按海森堡的意思,估計上帝也不知道湍流這個怪物怎么回事。 1. 什么是湍流 想像一個水平的管子,里面平靜的流著很慢很慢的水,流動是穩定又容易預測的,這時的情況叫層流。比如打點滴,你大概可以想像出來水是怎么流動的,在每一個位置,每一個時刻,水的流動都是平靜又有序的?;氐侥歉降墓茏?,我們讓里面的液體流的更快一些,也容易想像,水流的特別特別快時候,流著流著就亂了。不再是均勻的往一個方向流,而是有些地方出現了大大小小的漩渦,大的漩渦又會套著小漩渦。也不再是平靜的了,漩渦會自己產生又自己消失。不同的位置,不同的時間,水的流動看起來又有些相似,又完全不一樣。這種時候就是發生湍流(Turbulence)了,也有人叫紊流,取紊亂的意思。按我老師的說法,湍流是沒有公認的嚴格的定義的(從中你可以看出來問題的復雜性)。一種比較流行的說法是:湍流是隨機的三維非定常有旋流動?!?. 為什么湍流很麻煩 大家應該很熟悉三體問題,湍流和三體問題很像,是個混沌的問題(不過還沒有嚴格證明)。簡單的說就是你不能總結一個什么公式,往里一帶就能知道流動是什么樣的。只要有湍流的存在,就沒有什么解析的解了。所以想顯式的求出流動的解析解是不可能的,所以理論的方法不能用了?!〖热粵]有理論解法,那數值方法呢?行,但是不夠好。為什么說行呢,因為直接做離散化,求解NS方程,其實確實可以模擬出湍流的過程。那怎么個不夠好法呢,一是時間上的問題,湍流的產生、發展、消失是很快很快的,如果直接求解,時間步長上必然需要足夠的精細。這個時間步長又是和湍流的強度有關系的,流速越快,越容易有湍流,越需要更短的時間步長,計算量越大。就目前來講,想完整的模擬出湍流的細節計算量太大,沒有任何一個超級計算機可以應付的來。二是空間上的問題,流動問題一個特點是局部的細節會嚴重的影響整個流動,舉個例子,高爾夫球上的小坑相對球來講算是很小的了,但是會嚴重的影響球在飛行中的阻力,有坑的球和沒坑的相比,阻力系數可以差4~5倍,同樣是有坑的球,即使只有0.0025厘米這么小的差異,也可以對軌跡和飛行距離造成很大的影響。所以在空間離散上也必須要求足夠精細,或者說網格必須夠小夠多。時間上的復雜性和空間上的復雜性,都使得數值模擬隨便一個問題的計算量的大到無法接受?!∷哉f,現在的模擬都是采用了平均的方法,簡單說就是不管湍流的細節,從總體上做一個平均的估計,從而在較長時間較大尺度下,得到一個平均的值。具體平均的方法,只能是靠實驗 經驗公式。*而且,即使是在這些經驗公式基礎上,數值模擬依然計算量很大,而且并不十分準確。以上內容只是自循環明渠水力學多功能實驗儀的部分信息,想要了解全部信息,或尋找更多的浙江大學流體力學實驗儀器,請來電咨詢或登錄公司官網。
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產品詳情展示:浙江大學流體力實驗儀器學發展到現在為什么還要進行風洞試驗【二】?1. 為什么風洞能解決問題 風洞試驗也分好幾種,最簡單的就是把造好的東西扔里面看看能不能用,能用就用。這種風洞試驗當然能解決問題?!∵€有一種,是所謂“相似性”的方法。直接試驗成本太高了,那么可以做一個較小的模型,在較小的風速下試驗。如果試驗參數和實際工作參數在物理上滿足相似性,那么我們認為流動是相似的。這樣做出的實驗,其實可得到的是一種流動情況下的結果,對于所有“相似”的流動,我們認為它們都符合同一種規律。有很大一部分的風洞試驗都是用了這種相似性原理?!∫驗橛辛讼嗨菩栽恚L洞試驗的結論可以在相似的條件下應用,所以不需要每次都重新試驗。 另外,需要進行流動設計的工程一般都不缺錢,飛機、導彈、潛艇、賽車。風洞實驗雖然成本高,但是人家有錢。 2. 為什么這么多年,理論和數值方法還是不能解決問題 首先先說,在自然科學里,數值方法再高端,也不能完全替代實驗。這是科學方法和哲學上的問題 然后說在工程設計里,為什么理論方法和數值方法發展了這么多年,還是不夠看。一是這個問題很難很難,幾代人的發展都不夠。二是計算流體力學其實發展歷史并不是很長,不過三四十年的歷史。三是這個領域(我指的是計算流體力學),還沒有真正的大家出現。做實驗工程上能用,問題又這么平凡(不像理論物理那樣揭示世界的本質),所以這個領域沒有吸引到最頂尖的那群人。3. 總結 由于流體運動中有湍流的現象,使得流動問題根本沒有解析的理論解。而數值又因為湍流變化快、尺度小、影響大,導致計算量過大,目前的計算能力不能直接數值模擬。平均的數值方法速度依然很慢、準確程度也不夠。而實驗的方法盡管成本高,但是由于流動的相似性,使得實驗有很大的科學和工程價值。因此,目前工程設計中仍大量使用試驗方法。

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