第795章 熱化學對流全耦合剛性求解問題

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向外透露一點消息,不然葉清河解決的這些問題,隨便一個小項單列出來,發表到相關的期刊上,那都是行業震動的頂級大突破。

而葉清河這短短不到 3 個月裡頭解決的這些問題,已經可以成為整個行業的頂層權威,沒有之一。

不單單是國內,在全球範圍都是。

一旦被國外的各個國家和機構知道葉清河做了這些事情,可以說這些國家一定會想儘一切辦法邀請葉清河,或者說把葉清河給弄到他們國家去。

因為這些東西真的是太重要了。

它就相當於一個加速器,可以讓很多高精尖的軍工航天設備的研發效率提升到一個新的高度。

“這部分工作,向教授和羅教授,你們兩個人誰接手?”

葉清河在做完最後的一遍確認沒有差錯之後,轉過頭對著羅佑和向東兩個人說道。

“我來!”

向東的動作更快一些,第一時間往前一站,舉起右手。

就像是被老師詢問誰來回答這個問題的小學生一樣。

“那這個項目就交給向教授了。”

葉清河點點頭,接下來的工作交給誰都一樣,向東先說話,那肯定就是交給向東了。

看了一眼電腦屏幕下的時間,離下午下班還有一個多小時,葉清河沒有休息,轉過頭打開新的研究文檔,開始解決接下來的問題。

熱化學對流全耦合剛性求解模塊。

看到葉清河屏幕上出現的這一行字,符嵩、羅佑、向東三個人立馬把視線全都聚焦到了葉清河的屏幕上。

作為行業的專家,他們太清楚這個問題的核心困境了。

其根源在於兩套物理過程存在數量級懸殊的時間尺度鴻溝。

高超聲速飛行時,流體對流的演化以微秒為單位,而高溫下空氣分子解離、電離的熱化學反應往往在納秒級完成。

二者跨度可達上千倍,將它們放在同一套方程組內求解,便造就了極強的方程剛性。

傳統的數值解法麵臨兩難。

若未匹配化學反應的極速變化,采用極小的時間步長,一次完整仿真的迭代次數會暴漲,即便動用國內頂尖超算,單次工況的演算時長也會拉長至數周,算力消耗達到無法承受的地步。

若是放大時間步長,適配流體流動,化學反應項就會出現嚴重的數值失穩,殘差毫無征兆地猛烈反彈,仿真直接發散崩潰。

過去,行業內的妥協方案大多是簡化化學反應組分,刪減部分反應路徑,犧牲物理精度換取計算穩定。

可一旦簡化模型,高溫再入超燃內部的熱環境預測就會出現巨大偏差,仿真結果失去工程參考價值。

而這個問題更深層的難點是,沒有現成的數學邊界可供參考。

此前全球範圍內,對於多組分熱化學耦合剛性係統,不存在嚴謹解析化的剛性閾值劃分。

國內外的項目隻能依靠科研人員常年積累的經驗,反複試湊調整迭代參數。

研究者能夠看見仿真崩潰、殘差震蕩,卻無法從理論上預判在何種參數、何種流場條件下,係統會走向失穩。

相當於醫生隻能看見病症,卻找不到病灶的精確位置,調試全憑盲猜。

激波邊界層乾擾疊加熱化學非平衡效應之後,局部區域的剛性強度會發生非線性突變,一處微小的網格擾動就足以誘發全域求解崩壞,問題的不可預測性進一步加劇。

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另外還有一層隱藏的工程壁壘,便是全鏈路的誤差耦合。

熱化學模塊並非獨立運行,它需要和已經完成的置信體係無縫對接。每一處迭代產生的微小偏差,會順著流體、熱場、組分濃度多條路徑互相放大。

想要完成誤差溯源,就必須理清究竟是網格缺陷、離散格式誤差,還是化學反應參數帶來的漂移。

傳統手段無法區分多重誤差的疊加乾擾,很容易出現修複一處缺陷,又引發另一處失穩的連鎖問題。

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