大国院士 第三十六章:回家过年(2/3)

小说:大国院士 作者:少一尾的九尾猫 更新时间:2023-04-30 19:25:27
  

  哪怕是超级计算机,也做不到实时分析,因为数据量实在太大了。

  而如果要想对这些东西做分析处理,唯一的办法就是建立仿真模拟,俗称CFD。

  其基本原理是数值求解控制流体流动的微分方程,得出流体流动的流场在连续区域上的离散分布,从而近似地模拟流体流动情况。

  这项技术如今其实已经被广泛的用于了各行各业。

  从能动的汽车、飞机、火箭,到不能动的高楼大厦、建筑通风,日常的空调、冰箱等等,全都有它的痕迹。

  不过绝大部分的时候,CFD仿真模拟能得到的结果差别很大。

  且不说不同CFD方法建立起来的仿真模拟,就是用同一种方法对同一个物体,比如飞机行驶建立起来的仿真模拟都有不同差别的结果。

  就好比国内与国外的飞机,并不仅仅差距在发动机上一样,对于流体动力学的应用,也同样有着一段相当明显的距离。

  这种差距主要体现在飞机应对危险状况时的反应力,动态平衡等方面。

  比如遇到雷暴天气和风暴时,飞机能迅速通过电脑完成对机身平衡的调节。

  亦或者体现在战斗机在做那些超高难度动作时,驾驶员对飞机的掌控力等等。别小看那些划过机身表面的流体和湍流,它们对飞机的平衡影响还是相当大的。

  而NS方程之所以被无数数学家和物理学家们追求的原因就在于这里。

  通过对它的求解,每一个阶段性的成果,都能在未来极大程度的提高人类对于流体的理解。

  这些东西能转变成数学模型亦或者其他东西,辅助提升人们对于流体的控制以及应用。

  随着对研究的深入,徐川开始全身心的投入进去。

  就连研究地址也从南大办公室搬回了别墅,学校中那些才享受了他上课没几天的学子们就再次断了供。

  对于可控核聚变反应堆腔室中的超高温等离子体来说,不管是目前主流的托卡马克装置也好,还是仿星器也好,亦或者球形的NIF点火设备也好,里面的等离子体都处于有限的空间中。

  而在NS方程的阶段性成果基础上,他开始一点点的整理他从普林斯顿那边带回来的PPPL的实验数据,然后将其代入进去,为数学模型的建立做准备。

  这是项相当繁琐的工作,但徐川却发现,这项工作似乎并没有想象中那么的难。

  他原本已经做好了在这份工作上卡上几个月甚至一年半载的准备的。但现在,他有些惊讶的发现,截止到目前为止,他的推进似乎都还挺顺利的。

  看着书桌上的稿纸,徐川嘴边带着一丝笑容“看来并没有那么难的样子,或许很快就能搞定这个难题了!”

  充满动力的他,再度投入了到了研究中。

  日子就这样一天天过去,也不知道过去了多久。

  书房中的,徐川一边抬头看电脑屏幕上之前整理出来的数据,一边挥舞着手中的圆珠笔继续在稿纸上写出一些数学公式。

  “(τ)/Vi(t)=1/▽i(ξ,η,ζ,t)dξdηdζ,ft ξ·xf =1κQ(f, f),.,”

  盯着书写在稿纸上的数据,他皱着眉头陷入了沉思中。

  推论到这一地步,他已经做到了通过数学方程来描述反应堆腔室中的等离子体流动,但新的问题也出现了。

  目前来说,他仅仅能做到对于体均值近乎均匀的湍流流场进行的描述,而相对紊乱的不脉动场依旧是一团迷雾。

  沉思了一会,徐川将手中的圆珠笔丢到了一旁,身体倒向椅背,默默的盯着天花板看着。

  半响后,他长舒了口气无奈的摇了摇头自语道“看来搞研究前立flag真不是一件什么好事。”

  一开始,在深入核心研究的时候过于顺利,让他以为在有了足够的理论支撑基础上很快就能得到结果,这让他自信满满的立下了flag。

  可现在看来,他距离这座迷宫的出口,还不知道有多远。

  甚至,他现在都开始有些怀疑他走的这条道路可能是有问题的了。

  众所周知,在宏观尺度下,气体和流体被看作一个连续体。

  它们的运动由诸如物质密度、宏观速度、绝对温度、压强、张力、热流等宏观量来描述。

  但与之相反的是,在微观尺度,气体、流体乃至任何物质都被看作一个由微观粒子(原子/分子)组成的多体系统。

  而在流体力学所提出的方程组中最著名的当属(可压或不可压)欧拉方程组和Navier-Stokes方程组了。
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