关于尼古拉兹实验问题的探讨.pdfVIP

2016年 10月 中国矿 山工程 第 45卷 第 5期 ChinaMineEngineering ·8l · 关于尼古拉兹实验问题的探讨 DiscussionofthemistakesaboutNikuradseexperiment 暨朝颂 (北京科技大学，北京]00083) 摘 要 ：用理论与实验说 明：尼古拉兹用实验两次修改了普 朗特混合长度公式，一次是递增论 的混合长度 ，一次是分区论的混 合长度，但两次修改都存在错误；由于实验装置的管径是固定的，测得的数据不具普遍性。故得出结论：由于实验装置的管径 是固定的、只测时均速度而不测脉动速度和根据拟定的错误公式进行的实验 ，在混合长度理论 中，尼古拉兹的实验结果都是 不 正确 的 。 关键词 ：雷诺应力 ；湍流总切应 力 ；时均速度 ；脉动速度 ；拥挤 效应 Abstract：Theoryandexperimenthaveillustrated thatthe Prandtlmixinglength formulahaving been revisedtwiceby Nikuradse experimentiswronginwhichoneisinconstantincreasingtheory，anotherinsubregiontheoryofmixinglength；andowingtothepipe diameterofexperimentequipmentbeingfixedthedatasurveyedhavenorepresentation，Henceitmaybeenobtainedaconclusionthat becauseofthepipediameterofexperimentbeingfixed，onlydeterminingthetemporalmeanvelocitynotfluctuationandtheexperiment beingmadeonthebasisofwrongformula，theresultsofNikuradseexperimentareincorrectinthemixinglengththeory ofPrandt1． Keywords：Reynoldsstress；turbulenttotalshearingstress；temporalmean velocity；fluctuationvelocity；crowding effect 1 日JI吾 在流体力学中，无论是普朗特的湍流混合长度理论 ， 还是卡门理论及其公式都要引用尼古拉兹实验来证 明其 理论的正确性 ，而实验点都落在理论 曲线上 ，一般看来达 到了理论与实践的完美统一 ，但对尼古拉兹实验是否正 确的问题 尚未见有研究发表 。本文从 3个方面指出和评 论尼古拉兹实验的片面和局限：① 1932年对普朗特混合 长度的实验修正 ；②混合长度分区论的实验；③ 固定实验 装置 的管径带来的错误 。 2 关于普朗特混合长度的实验修正 普朗特混合长度理论公布后 ，流体力学界给予 了高 度的关注 ，既有赞赏者 ，也有人质疑。