试验缩比的是尺度还是现象

1 实验缩比的是尺度

实验其实也是一种模拟，我们把巨大的飞机缩小成一根筷子长，放在模拟蓝天的风洞里吹。看起来有些诡异，这么小的东西怎么就和天上的大家伙有关系了。 

因为我们知道缩比后的参数与实际参数之间的关系。 

缩比关系依靠着无数的无量纲参数，每个无量纲参数代表一组尺寸、密度、速度、温度……等参数的影响。 

比如长细比，一个人的高度除以宽度，这个数越大表示越瘦，越小表示越胖，这就是个无量纲参数。

一人1.5米高、0.5米宽，和一个1.8米高、0.6米宽长细比都是3，表示他们都是一样胖瘦。于是你可以把人缩比成0.3米高、0.1米宽来研究胖瘦的影响。 

依据这个规律，只要保持马赫数相同，我们认为超音速流动就是一样的，保持雷诺数相同湍流就是一样的。我们可以将飞机缩小成一支铅笔，研究飞机的流动。 

心里有规律才不慌

 

2 实验缩比的是现象 

在缩比尺度的时候不可能保持所有的现象同时不变。有一些现象无法被成比例缩小，发生变异了。只不过如果变异的现象不重要，重要的现象能保持，我们就认为这种缩比是可行的。 

实验中没有绝对的正确，只是保证量级大的现象正确。 

要保证所有的现象都到位，只有在天上飞的飞机才是最正确的。幸好我们可以先研究影响最大的现象，或者只对部分现象感兴趣，就能对现实做些简化。 

一种缩比关系对不对，就看你关心什么。

比如缩比飞机可以忽略与浮力相关的弗劳德数，因为空气的浮力很小，缩比船的模型则可以忽略马赫数，因为船跑得很慢，但是必须重视弗劳德数，因为水的浮力很大。 

用好缩比关系，必须先明确各种现象对你最后结果的影响多大量级，还要明白各个缩比参数对现象的影响。 

比如产品上有个缝隙喷流，做实验是否可以与其他部件一样等比例缩小？

缝隙喷气的分布对结果很重要-->

缝隙内的附面层分布很重要-->

等比例缩小缝隙是错误的（缝隙缩比后附面层分布不能等比例缩小）。

重要现象-->流动特性-->缩比影响 

同样的产品，关注不同的性能，缩比规律就会不一样。

不同的产品，研究同一个性能，缩比规律也会不一样。 

没有不变的方法，只有不变的合理。 

3 缩比规律可能不存在 

看看胡歌的照片，我们的理想缩比关系是这样的：做一个1:5的胡歌模型，推算出1:1的胡歌特性， 缩比实验成功。

但是现实的胡歌从幼年、童年、少年到青年，从小长到大，哪有什么缩比规律。假如你愣是从幼儿胡歌的脸上找到一个影星的痕迹。我给你一个婴儿，你能根据胡歌的规律，判断这个婴儿的未来吗？ 

这就像我们遇到的复杂产品，从1:5到1:1，每一个尺度都有自己的特点，即使你做了从最小到最大的实验，你也无法回答为什么有些结果随尺度线性变换，而有些结果好像完全在随意变化。

就是你勉强用数据堆出一套复杂缩比规律，你也不敢用于新的缩比实验。

不理解现象就无法缩比，不做缩比实验就无法理解。

这是个两头堵的死胡同， 其实还是多头堵的死胡同，实验不准确，无法验证仿真，仿真不可靠无法设计实验，仿真与实验都不行，理论更抓瞎。 

这就是创新，这就是研究。每一个工具都不能解决问题，每一个方法都不可靠，这个时候还要寻找到一个靠谱的结论。 

 

4 去缩比现象不是缩比尺度

首先放弃从缩比到真实步步为营，有计划地取得成功的梦想。除非这个产品足够简单，对设计的要求足够低，否则不会有现成的道路。 

实验先解决可以做的事情

从多个复杂现象中选取一个有可能识别的重要现象。为现象设计一个简单的实验，做一个简单的仿真。 

不能将产品一股脑地缩比

虽然模型长得和产品很像，内在的现象却完全走样，而且复杂得谁也解不开各种参数的纠结。 

只有放弃一步到位的想法，复杂的研究才有希望前进。 

实验可以将某个现象缩比后研究，而不是将产品全尺度缩比后研究。 结合仿真、理论分析，一个现象一个现象地去反复琢磨，伴随认识的提高，准确性才有可能提高。

实验缩比的是尺度——看着像，骨子里不对劲，貌合神离

实验缩比的是现象——看着不像，骨子里对劲，心神合一

下次反着说也会很有道理

本篇文章来源于微信公众号: 陆姐说