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★上千个深夜,破解了200年难题——流体运动学的Lagrange描述,只为建立渗流运动学★ [复制链接]

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离线齊成偉
 
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只看楼主 倒序阅读 使用道具 0楼 发表于: 2013-10-18 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网

我 是 高 校 教 师 , 对 以 下 言 论 负 名 誉 和 道 德 责 任


★ 咱救活了描述流体运动学的拉格朗日方法  

★ 流体力学/渗流力学教材将因我而改写 名垂教材

★ 欧拉方法能做到的  有我在  拉格朗日方法也能做到
水驱油技术有了理论基础我开创的渗流运动学

如 果 我 的 流 体 运 动 学 通 式 错 了,任 何 一 人 都 可 逐 我 下 讲 台!——以 党 性 保 证
帖子写得很高调,为了吸引眼球嘛。。但我发表的文章(下有截图),没有任何感情 色彩


    描述流体运动学的方法有两种:拉格朗日方法和欧拉方法(学过流体力学的都知道)。拉格朗日方法追踪每一个流体质点,由于巨大的数学困难而不被采用;欧拉方法是场论观点,给出场中每一个点的速度,相对简单,但无法了解每一个流体质点的过去和未来。The Lagrangian type of specification is useful in certain special contexts, but itleads to rather cumbersome analysis and in general is at a disadvantagein not giving directly the spatial gradients of velocity in the fluid. We shall not need to use it in anysystematic way, and it will be taken for granted in the following pages that anEulerian specification is being employed.摘自An Introduction to Fluid Dynamics(published by Cambridge University Press 剑桥大学出版社);“拉格朗日方法在方程的建立和数学处理上非常困难”(工程流体力学<高教出版社>——陈卓如);更多佐证见文末楷体字。
    因缘:力学总要分运动学和动力学两部分,渗流力学教材中却无运动学。流体力学中有运动学,但只用欧拉方法,而渗流力学却需要拉格朗日方法来了解油水运移规律,为水驱油技术提供理论基础。
    际会:几乎所有流体力学教材上都明确说明“非常困难”,如果能救活拉格朗日方法,就能横扫一大片需要根据流体质点的今生来追溯前世和展望来世的工程问题。不能错过!
    修炼:教材上说的数学困难来自哪里?我试着解决了一条裂缝激发的渗流场中流体质点的运动学规律,再去解分支裂缝就办不到了,原因是流线形状导致巨大的数学分析困难。我学过广义相对论,广义相对论就是在曲线坐标系中表述引力场理论。如果放弃笛卡尔直角坐标系,沿着流线和等压线建立最自然的坐标系(定名为“势流坐标系”),运动学规律是否就可以被简单解析了?经验告诉我,用的数学越先进,解决问题就越简捷。曲线坐标系中做微积分,这门数学叫张量分析,彻底搞通张量分析再回头看这个运动学难题,或许会有惊喜。
    正果:历时 5 年,终于得出了势流坐标形式的运动学通式,下式粉红色部分。《天然气技术与经济》主编接受了我的无理要求“不审稿不泄露,两周内上传到中国知网CNKI”,昨天得以见网。


      
  
    研究做到这里,应该完满了。抽象晦涩的张量分析将广义相对论拒在绝大多数人的理解能力外,我的成果绝不能重蹈广义相对论的孤独寂寞。研究顺手了,短短半个小时,我就得到了捷径,上式浅绿色部分。简单的求导和求反函数就能得到所需物理量,然后一个积分就得到运动学规律。复变函数求导和实变函数求导一模一样,学过高中的复数基础知识和大学的微积分上册就能应用这个通式。通式有两个,哪一个都对,可根据复势函数p=f(z)的复杂程度选择。
    自评:公认的数学困难,其实是没摸对问题本身的脾性而已。【求反函数】→【求导】→【求积分】,三步圆梦流体运动学的拉格朗日描述(如此简单的使用方法,引入教材搬上课堂,绝对没问题,过几年我也要亲自编写更先进的油气渗流力学教材),也成为了渗流力学中水驱油理论的基础(此即意义和作用)。当然,三维稳态流速场的运动学规律也可用上式中的粉红色部分去算,但被积函数就没有浅绿色部分那么容易的算法了。所幸,对于水驱油而言,研究二维就够了,有兴趣的同志继续挑战三维吧。
    应用这个通式能研究的(忽略油水流度差异的 并能指导考虑油水流度差异的)水驱油规律多了,能写的文章也很多,想积累成果和文章的就拿去耍吧。绝对能发中文核心甚至EI(理论指导实践,横扫一大片的嘛),我发非核心《天然气技术与经济》是因为陈主编开绿灯对我文不审稿不泄密直接刊登。
    研究多年,迷茫过,顿悟过,多少积累了些经验,之前将分支水平井产能公式做到国内外最高水平大家也晓得,信得过我的可以交流一下创新经验。我仍然会在这个空间跟大家交流,发表自己的心得体会,与大家共勉。


        
        

         平面稳态流速场运动学通式_齐成伟.pdf (338 K) 下载次数:58 ,你所在用户组没有附件下载权限

         欢迎品读 欢迎发问

《流体力学》   李玉柱 范明顺   高等教育出版社
拉氏法具有直观性强、物理概念简明、能够描述各质点的时变过程的优点。然而,采用拉氏法时会遇到很多数学上的困难,而且实际应用中需要研究的是运动要素的空间分布规律,一般不需要了解每一质点的详细时变过程。因此,常用较为方便的欧拉法来描述流体的运动。
《流体力学》  杜扬 主编 中国石化出版社
拉格朗日法是直接研究流体质点的运动,似乎是一个很简单很具体的方法,但实际上由于流体质点不像固体质点那样受到较大的约束,追踪质点就成为一个很复杂的问题,在数学处理上非常麻烦,因此除了少数特殊问题(如紊动的扩散作用)外,这种方法极少使用。
《流体力学》 赵毅山 程军 编著 同济大学出版社
拉格朗日法在物理概念上清晰易懂,但流体各个质点运动的经历情况,除较简单的射流运动、波浪运动等以外,一般讲是非常复杂的,而且用此法分析流体运动,数学上也会遇到很多困难。从实际上讲,往往只要求了解水流空间点上各运动要素的数值及其变化规律,而无需知道流体质点的运动情况。因此,在流体力学中,一般都采用较为简便的欧拉法。
《流体力学基础(第2版)》 王惠民 主编  清华大学出版社 Springer
拉格朗日法比较容易理解,但应用起来很繁琐,除少数情形例如波浪问题外,一般很少采用。然而,此法跟踪流体质点的概念非常重要。
《流体力学 鲍鹏 主编  岳建伟 副主编  黄河水利出版社
拉格朗日法尽管对流体运动描述得比较全面,从理论上讲,可以求出每个运动流体质点的轨迹。但是,由于流体质点的运动轨迹非常复杂,应用这种方法去分析流体运动,在数学上将会遇到困难,况且在实用上一般也不需要知道给定流体质点运动的全过程。所以,除少数情况(如研究波浪运动)外,在流体力学中通常不采用这种方法,而采用较为简便的欧拉法。




★流体/渗流力学教材将因我而改写★影响后人的新成果★





























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离线cllipe
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只看该作者 1楼 发表于: 2013-10-18 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
支持探索。
++学习感受科学美++        ++教育传播科学美++        ++科研发现科学美++
离线wzk168
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只看该作者 2楼 发表于: 2013-10-18 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
这你也能整出来,太他妈有才了,你是火星来的吧

楼主留言:

我是双鱼座的 跟爱因斯坦一个星座
我生日3月13日 他是3月14日

双鱼座 神秘 浪漫 又富有想象力的星座

不是火星的 呵呵

离线loshyv
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只看该作者 3楼 发表于: 2013-10-19 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
看到数学公式就发傻。

数学天才,我们交朋友吧吧。

楼主留言:

其实你能读得通 只要不纠结文中的晦涩名词
所用方法就是选择流动最自然的流线坐标系(此即精神,表现为通式中逗号左)
流线系与直角系间 流线系里的量与直角系里的量间 存在变换β
流线系里的物理量和几何量可通过简单的求逆 求导得到(此即精髓,表现为通式中逗号右)
可以不理会通式怎么来的 应用起来稀里糊涂就出了结果

离线wzk168
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只看该作者 4楼 发表于: 2013-10-19 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
今天又把这篇论文看了一遍 ,太有才了
离线阿果
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只看该作者 5楼 发表于: 2013-10-20 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
支持在理论研究方面的探索。


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离线coverme
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只看该作者 6楼 发表于: 2013-10-20 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
求大神指点下
离线荒野油人
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只看该作者 7楼 发表于: 2013-10-20 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
很有天分 的人才啊
离线wzk168
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只看该作者 8楼 发表于: 2013-10-20 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
最好能把推导过程再写的详细些
离线dengqigiggs
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只看该作者 9楼 发表于: 2013-10-21 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
很想学习,求详细推导过程

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