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全身瘫痪,系统让我每天五公里

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第795章 热化学对流全耦合刚性求解问题(2 / 3)
队。

    “变革远不止优化一次仿真。过去行业规则是风洞试验为绝对核心,仿真仅做辅助参考。现在这套置信体系让超算仿真的数据具备了工程级可信度。

    前期大量方案筛选可以交给超算完成,极大减少风洞的实验消耗,缩短高超飞行器的研发周期。

    更关键的是,我们拥有了自主可控的仿真置信评判标准,不再依赖国外商业软件内部不透明的误差判定逻辑。

    往后不止高超,航空发动机、深空载人装备的强非线性仿真,都可以沿用这套范式。

    这是把整个计算仿真的科研逻辑,从试错拟合改成了理论先行的新模式。”

    说句不客气的话,也就是他们这个工作需要绝对保密,不能够向外透露一点消息,不然叶清河解决的这些问题,随便一个小项单列出来,发表到相关的期刊上,那都是行业震动的顶级大突破。

    而叶清河这短短不到 3 个月里头解决的这些问题,已经可以成为整个行业的顶层权威,没有之一。

    不单单是国内,在全球范围都是。

    一旦被国外的各个国家和机构知道叶清河做了这些事情,可以说这些国家一定会想尽一切办法邀请叶清河,或者说把叶清河给弄到他们国家去。

    因为这些东西真的是太重要了。

    它就相当于一个加速器,可以让很多高精尖的军工航天设备的研发效率提升到一个新的高度。

    “这部分工作,向教授和罗教授,你们两个人谁接手?”

    叶清河在做完最后的一遍确认没有差错之后,转过头对着罗佑和向东两个人说道。

    “我来!”

    向东的动作更快一些,第一时间往前一站,举起右手。

    就像是被老师询问谁来回答这个问题的小学生一样。

    “那这个项目就交给向教授了。”

    叶清河点点头,接下来的工作交给谁都一样,向东先说话,那肯定就是交给向东了。

    看了一眼电脑屏幕下的时间,离下午下班还有一个多小时,叶清河没有休息,转过头打开新的研究文档,开始解决接下来的问题。

    热化学对流全耦合刚性求解模块。

    看到叶清河屏幕上出现的这一行字,符嵩、罗佑、向东三个人立马把视线全都聚焦到了叶清河的屏幕上。

    作为行业的专家,他们太清楚这个问题的核心困境了。

    其根源在于两套物理过程存在数量级悬殊的时间尺度鸿沟。

    高超声速飞行时,流体对流的演化以微秒为单位,而高温下空气分子解离、电离的热化学反应往往在纳秒级完成。

    二者跨度可达上千倍,将它们放在同一套方程组内求解,便造就了极强的方程刚性。

    传统的数值解法面临两难。

    若未匹配化学反应的极速变化,采用极小的时间步长,一次完整仿真的迭代次数会暴涨,即便动用国内顶尖超算,单次工况的演算时长也会拉长至数周,算力消耗达到无法承受的地步。

    若是放大时间步长,适配流体流动,化学反应项就会出现严重的数值失稳,残差毫无征兆地猛烈反弹,仿真直接发散崩溃。

    过去,行业内的妥协方案大多是简化化学反应组分,删减部分反应路径,牺牲物理精度换取计算稳定。

    可一旦简化模型,高温再入超燃内部的热环境预测就会出现巨大偏差,仿真结果失去工程参考价值。

    而这个问题更深层的难点是,没有现成的数学边界可供参考。

    此前全球范围内,对于多组分热化学耦合刚性系统,不存在严谨解析化的刚性阈值划分。

    国内外的项目只能依靠科研人员常年积累的经验,反复试凑调整迭代参数。

    研究者能够看见仿真崩溃、残差震荡,却无法从理论上预判在何种参数、何种流场条件下,系统会走向失稳。

    相当于医生只能看见病症,却找不到病灶的精确位置,调试全凭盲猜。

    激波边界层干扰叠加热化学非平衡效应之后,局部区域的刚性强度会发生非线性突变,一处微小的网格扰动就足以诱发全域求解崩坏,问题的不可预测性进一步加剧。

    另外还有一层隐藏的工程壁垒,便是全链路的误差耦合。

    热化学模块并非独立运行,它需要和已经完成的置信体系无缝对接。每一处迭代产生的微小偏差,会顺着流体、热场、组分浓度多条路径互相放大。

    想要完成误差溯源,就必须理清究竟是网格缺陷、离散格式误差,还是化学反应参数带来的漂移。

    传统手段无法区分多重误差的叠加干扰,很容易出现修复一处缺陷,又引发另一处失稳的连锁问题。

    所以说这个问题不是算力不够,而是缺少能够驾驭刚性方程的底层数学理论。

    国内外很多数学家针对这个问题都进行过研究,直到目前还没有哪个数学家或者是科研机构公开表示解决这个问题。