湍流—力学中的最后难题

无所不在的湍流现象湍流现象普遍存在：上至茫茫宇宙,下至滚滚熔岩;远至波涛汹涌的海洋,奔腾不息的河流,近到日常可见的锅炉、反应器、涡轮和水泵中的流动等,到处可见湍流。而像湍流这样,虽经包括许多伟大科学家在内长达100多年的顽强努力,而其基本机理仍未弄清的问题,在整个科学史上也是不多见的。因此,可以说湍流是力学中没有解决的最困难的难题之一。由于湍流现象广泛存在于自然界和工程技术的各个领域,因此湍流基础理论研究取得的进展就可能为经济建设和国防建设的广泛领域带来难以估量的效益。例如,提高各种运输工具的速度…     

李约瑟难题的数学诠释——数学文化史研究的一个尝试

本文从数学文化史的角度出发，论述了中国古代数学所处的实用技艺的文化层次及其价值取向，以及它与古希腊为代表的西方数学的文化层次、价值取向的差异，进而论述指出了以西方数学及其数学与自然科学相结合的模式来评价中国古代数学或者评价中国古代科技的发展都将会把人们引入一种认识上的误区     

计算流体力学

朋友,或许你观察过一滴水落到静止的水面上时飞溅的水花,或许你曾经站在岸礁上看过那翻卷的海浪。但是,你想必没有见过在计算流体力学实验室里的荧光屏上显示的浪花吧(见题头和文末图)!你可能有幸参观过在巨大的风洞实验室里对新飞行器进行的     

植物流体力学

植物离不开空气、水和阳光,而空气和水的流动性对植物的生长有着重要的影响。这样便形成了一门交叉学科——植物流体力学。最近的研究表明,植物的光合、呼吸、蒸腾作用均直接与叶面边界层的湍流特征有关。     

百年之久的一个数学难题已被解决

一个令人难以兰信的间接证明解决了一个老问题,并且把似乎毫无联系的两个数学领域联系起来了已经向数学家们挑战了一百多年的一个著名数论难题现在已被解决。这个问题涉及数系族,它的证明中令人惊奇而意义重大的地方是,证明过程运用了椭圆曲线,这是完全不同的另外一种数学研究对象。总之,这个问题的解可能是把椭圆曲线的分析和这些曲线的数论联系起来而迈出的一大步。     

电流体力学

《电流体力学》一文介绍了各种电流体力学现象的物理机理及其在技术上的应用概况;     

计算槽湍流高阶脉动关联量的一个近似方法

脉动速度及其关联是湍流场的重要特征,因此,周培源在30年代末就提出,应当用雷诺平均运动方程和湍流脉动速度方程为出发点来求解湍流场,并且导出了二阶和三阶脉动速度关联方程.N-S方程的非线性,使以上方程组不封闭,于是文献[2]首先提出了在关联方程中略去高阶关联项的截断方法;后来又提出了奇阶截断和逐级逼近的迭代方法.     

一个新的考虑流线曲率修正的两方程湍流模式

自70年代前期Launder等基于唯象理论提出了广泛采用的K-ε两方程模式以来,湍流模式在解决自然界和工程实际中的流动问题发挥了重要作用.在可以预见的将来,两方程湍流模式在工程湍流计算中仍将继续扮演重要角色.Launder等人的模式人们通常称之为标准的K-ε两方程湍流模式,它适用于预测简单的各向同性湍流问题.为了使该模式能适用于复杂湍流如分离流的计算,人们对其进行了不同形式的修正.本文借鉴Leschziner与     

振荡流体力学进展

振荡流体力学是一门研究流体流经振动物体所产生的振荡流场,以及它与振动物体之间相互作用规律的学科。《振荡流体力学进展》一文的作者首先表述了对这一学科名称的见解,然后对这一学科的进展作了评述。我国学者在叶轮机械振荡流体力学方面所作出的贡献,文中也有详细介绍。     

流体力学学术讨论会

中国力学会于1963年10月21—26日在上海举行了我国第一次流体力学学术討論会。有59名正式代表和45名列席代表参加了这次会議。大会听取了“水动力学”(方文均)、“高速空气动力学”(张涵信)和“多相渗流理論”(郭尙平等)三个专題报     

非牛顿流体力学

《非牛顿流体力学》一文介绍了由流变学发展起来的一门分支学科——非牛顿流体力学的发展简况、学科内容、研究动向和展望。作者陈文芳教授系英籍非牛顿流体力学专家,1979年来中国,几年来已为我国非牛顿流体力学的发展作出了贡献。作者还深切期望,在本世纪末能建立一个具有中国特色的非牛顿流体力学学派。     

血流中的流体力学

人体循环系统可以构想成为两棵连接许多大小枝干的“树”。心脏的左心室把血液泵入主动脉,逐渐流经直径渐缩、数量渐多的分叉血管,最后到达毛细血管。在毛细血管内及其周围,发生着维持生命的质量转换过程。毛细血管引流用过的血液通过许多静脉传送给腔静脉干,流入心脏的右心室。这一循环回路包括肺,肺里的毛细血管是血液再充氧的地方。人体循环系统的血管内径大的约为3厘米,小的不到5微米。内径小于500微米的血管通常叫做微循环血管。血液循环压降几乎有80％是由微循环造成的。血液循环是一个热-质转换系统,其工作流体是血液,即血浆的血球悬浮液(血球占体积的50％)。血浆是一种水合盐溶液,类似于海水,含有各种各样分子重量从44,000至1,000,000不等的高分子,这些高分子中最重要的是白蛋白、血纤维蛋白原和球蛋白。血球体积约92％由红细胞组成,其主要功能是向人体组织提供氧气,排泄由氧化过程产生的二氧化碳。血球中的其他元素是白细胞和血小板(凝血者)。在人体血液中,红细胞与白细胞之比为600:1,与血小板之比为20:1。因此,血液的流动特性受红细胞支配是不足为奇的。     

医学界的难题——艾滋病疫苗

艾滋病是一种全球性疾病,蔓延速度快,死亡率高。自1981年首次发现艾滋病以来,HIV(人类免疫缺陷病毒,原称艾滋病病毒)的感染在世界范围内迅速流行。至2002年底,世界上至少有193个国家和地区发现有HIV感染者死亡,且     

医学界的难题——艾滋病疫苗

艾滋病是一种全球性疾病,蔓延速度快,死亡率高.自1981年首次发现艾滋病以来,HIV(人类免疫缺陷病毒,原称艾滋病病毒)的感染在世界范围内迅速流行.至2002年底,世界上至少有193个国家和地区发现有HIV感染者死亡,且其仍以每天感染15000人的速度快速扩展,其中95%以上的HIV感染者生活在发展中国家,中国HIV感染人数现已超过100万.     

本世纪最大的难题——思维

论凶猛,人不如老虎。论力气,人不如大象。论自由,人不如鸟那样可以在天空中飞翔。论速度,人跑不过豹子。然而,在弱肉强食的生物进化过程中。人却成为无可争议的胜利者。这是为什么?因为人会思维!思维是大自然赋于人类的最宝贵的财富。思维是如此重要,为什么人们不花费些力气去探索思维的奥妙?思维已成为很多理论的主题,但是没有一种有关思维的理     

湍流之谜

湍流经常发生,它是一种颠簸气流。当飞机划破寂静的天空,一缕香烟急剧旋转上升时即会产生。巨大的猎户座星云(Orion nebula)就是湍流在宇宙中的旋转。在大气层内,湍流使得气侯变幻莫测。人们都熟悉湍流的一种或多种形式,但直至最近才发现湍流的原因。湍流变化无常,自行其事。清彻的溪流撞击岩石时,水急剧旋转,飞沫四溅,毫无规律可循。     

湍流模式理论的奠基人——周培源

Key words Zhou Pei-yuan, hydrodynamic, turbulence, modeling theory, history of mechanics     

湍流的相干结构

对湍流问题的研究在经历了一个多世纪之后,进步是有目共睹的,从完全随机到多尺度再到相干结构,这一主线基本上囊括了百年来对湍流问题的研究,特别是湍流模式在解决工程实际问题中所发挥的巨大作用.但是我们也应该认识到,至今湍流问题在理论上并没有得到完全解决.结构的概念在湍流问题中的提出大大推动和加深了研究者们对湍流的认识.     

磁流体力学旋转间断的稳定性

磁层顶结构可以分为切向间断和旋转间断两种类型。很多作者已详细地讨论了磁层顶切向间断的结构和稳定性;而对已被卫星观测到的磁层顶旋转间断的结构及其稳定性问题,理论上还了解得很少。旋转间断与白日侧磁层顶处重联位形以及尾部磁层顶中能量输运过程密切相关。太阳风等离子体可以通过磁层顶旋转间断直接进入磁层,旋转间断中的     

Liouville方程的流体力学表象:不可压缩等熵流体力学方程的新解法

众所周知,相空间中的密度函数所满足的Liouville方程,本质上与物理空间中流体密度所满足的不可压缩连续性方程相当。设Liouville方程