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18、第 18 章 ...
这个工具就是——纳维·斯托克斯方程。纳维·斯托克斯方程简称NS方程,可以说是物理界最难的方程。
三维空间中的NS方程组光滑解的存在性问题被美国克雷数学研究所设定为七个千禧年大奖难题之一,因为迄今为止尚未被完全解决,所以数学家们对这个方程的数学合理性一直存疑。
但从物理的角度来说,它在反映真实流体流动的力学规律方面一直运作良好,有着非常可靠的预测能力。现已被广泛用来模拟各种物理系统,例如流出水龙头的水,或流过飞机机翼的气流。
季知行说道:“虽然人体不是流体,但坐姿的波动与臀腿皮肤的变化与流体有一定相似性,我觉得NS方程很适用于这个场景。”
对于他们研究的项目来说,NS方程充分考虑了压力、重力、粘滞力组成,能精确地描述流体受力及流动的表现,还可以自由选择追踪指点还是关注空间点,而且已经有相当成熟的模拟软件来处理这其中的数据,实在是再合适不过了。
但季知行在图书馆刷了几天书,还是没能完全搞清楚这个方程的推导与运用。那几天他吃饭睡觉走路都在琢磨这个事,然后一时没留神把走在路上的阎安瑾教授撞了一个趔趄。
阎教授倒很和蔼,在得知他是因为思考NS方程而走神后,还挺高兴的。把他领到办公室,花了整整一个下午给他讲这个方程,还给了他私人联系方式,交代他以后有问题随时可以问。
虽然他们参加CUPT竞赛不像校队那样有学校分配的指导老师,但不代表他们不可以去向老师们请教啊。
季知行感动加敬佩,后来又打扰了阎教授两次,都得到非常耐心且详细的解答。也因此,他的研究进度一日千里,已经可以看到曙光了。
林朗和许东阳也很高兴,说到底,要实现零重力最关键的还是在压力接受体部分,这部分解决了,其他的都不算事儿。
日子一天天过去,因为天气缘故延期的广陵大学|运动会终于举行了,林朗作为体育委员,从第一天起就忙得脚不沾地。
要关注参赛选手的日程并及时提醒,要匹配相应的后勤保障,要登记汇总成绩,而且他自己还要准备篮球队的比赛,忙得恨不能拔根毛变出七十二个分身来。
好不容易挨到最后一天,林朗一直记挂着季知行今天得跑地狱一般的三千米。
离篮球赛开始还有半个小时,他匆匆赶到田径场,在栏杆边上找到正在热身的季知行,看了看时间,3000米预决赛在一个小时后。
林朗拍拍季知行,问道:“你早餐吃了没有?”
去年就有空腹跑3000米当场晕倒被救护车拉到医院的,运动会前几天,学校领导专门召集他们这些体育委员开了个会,再三强调粮草先行的重要性。
“吃了,篮球赛不是快开始了吗?你去吧,不用担心我。”
季知行放松得很,他也算是勤于锻炼了,顺顺利利跑完3000米肯定不成问题,说不定还能冲击前三呢。
林朗还是不放心,冲去食堂又抄近路冲回来,隔着栏杆把季知行叫过去,递给他一个打包袋。
“多少再填填肚子。”
季知行看着林朗额头上的汗和关切的神情,隔着栏杆,他有一瞬间以为自己在监狱。
他伸手接过打包袋,打开一看,两个馒头。嗯,更像了。
林朗还在殷殷叮嘱:“赛前半个小时尽量别喝水也别吃东西,我待会还有比赛,不能照顾你了,张标负责给你送水当后勤,一会你俩联系哈。”
季知行趁他换气的瞬间打断他:“快热身去吧,别耽误了!”林朗是物院篮球队的主力,这会儿再不现身就说不过去了。
季知行难得地放空脑子,优哉游哉地在场边晃荡了几十分钟,直到广播通知运动员到起跑处检录。
他站在起跑线上,等裁判员一个个核对名单。
起跑线上,大部分选手的脸色都不是很美妙。
历来参加三千米的学生大多是被赶上梁山,平时疏于锻炼,赛前临阵磨枪,正式比赛到后半程基本都跑得面目狰狞或脸色铁青——当然,也有比赛开始前就脸色铁青的。
在一众面色凝重或惴惴不安的选手中,气定神闲的季知行就显得有几分冠军相了。
关于NS方程的描述参考《NS方程有限体积法求解及墩柱(群)绕流阻力问题研究》《粘性不可压缩流体动力学的数学问题》
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