研究湍流需要掌握哪些數學知識?

時間 2021-05-09 06:14:47

1樓:侯維

我覺得差不多了,可以直接開始看pope的turbulent flows,如果流體力學學的不多可以先看panton的incompressible flow

2樓:卡卡

我是做計算的,我覺得先從數學看起不太好,還是從流體力學開始看比較好,特別是粘性流體力學,畢竟湍流是乙個流體問題,而不僅僅是一組方程,流體研究的時候我覺得應該是從物理出發,先建立起對流體的整體"感覺",數學用到什麼再去學什麼。

基本上,我平時接觸的數學主要是,偏微分方程(數值解),數值分析,張量分析,泛函分析,復變函式,想到的就這幾個

可能我是搞工程的出身,看問題比較實用主義,也不太知道那些在研究理論流體力學的在幹什麼,你可以參考一下,再看看別人的意見

3樓:杜一凡

湍流方向碩士生,嘗試強答一發。

現代湍流研究核心的方向其實並不集中於非常偏理論的層面。當然是有人從無窮維動力系統的方向去研究,所謂infinite dimensional chaotic system,他們會嚴格定義什麼是strange attractor,從PDE的角度研究,但是過於偏向數學,不建議輕易嘗試,除非自己所在的系裡有人專門做這個方向。

看了一下所列的方程,都是很基本的大學工科數學課。這裡再列幾個吧。

1、偏微分方程(PDE)。數理方法裡應該講過三類基礎的PDE,但是這個實話說只是入門而已。關於廣義上的一階非線性PDE,evolution equation以及守恆律等等方面都是比較重要的。

湍流是強對流過程,對流中一些重要的基本特徵都反映在方程的性質中。

2、隨機過程(stochastic process)近代湍流理論基本可以說是以隨機過程為基礎的。紮實的隨機過程功底可以有助於理解近現在湍流理論(主要指Kolmogorov理論以及劍橋學派關於homogenous turbulence的理論)。

3、傅利葉分析及相關的積分變換。這部分題主也提到過了,但還是想著重說一下。這部分通常與2結合比較多。

湍流本身是乙個多尺度結構,這個時候使用Fourier basis去表示是非常方便的,而且對其本質的解析也比較透徹。但是只適用於均勻湍流。雖然經典理論對非均勻湍流基本無能為力,但是理解相關基礎理論對於後續研究還是比較重要的。

4、本人從事的是湍流模擬領域,如果想深入這個方向,基本計算數學那一套都要學........也是個大坑。

其實湍流領域非常大,用博大精深來形容毫不為過。以上說的只是最最基礎的東西,前沿研究中各種現代數學工具頻繁出現。領域內大佬有很大一部分是數學系出身。

總之對於湍流研究來說,多學數學絕對有好處的。

4樓:titikoko

上面幾個回答除了嘲諷沒幾個說到點子上的,人沒有夢想和閒魚有什麼區別?樓主我告訴你,想研究湍流除了高數外學以下幾門專業課就可以了:復變函式,線性代數,力學,理論力學,固體力學,流體力學,空氣動力學

5樓:賈明子

一般理工科的數學基礎課,高數,線代,數理統計,數值分析。除此之外,偏微分方程,張量分析是必需的。非線性動力學最好要明白。其餘就不必強求了。

6樓:

湍流方向也很多,不一定都要特別多的數學知識,比如直接數值模擬比如做實驗的,把高數/數學分析,線性代數/高等代數,復變,隨機過程這些大學數學課學好,之後進了流體的大門需要什麼再學什麼。那種上來先把數學學完的不太合適。

7樓:

你的基礎學湍流不太現實的同學。不是打擊你。這玩意不是一般的複雜。

但你要的確感興趣哇。就一本一本的啃數學書好了。乙個問題之所以能成為經典力學的最後乙個問題自然是有原因的。

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