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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)…”,。
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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,。
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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(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變形特征可被準(zhǔn)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。
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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,?
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: Z0 Z4 S0 |4 B; ^) F2 t! Y 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),,引入流動與生俱來的勢流坐標(biāo)系(即等勢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(biāo)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))
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* W/ }( h" o( y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,。
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