这是流体力学的噩梦。
高温、高压的燃气在狭小的燃烧室里翻滚。
湍流。
涡旋破碎。
能量在不同尺度的涡旋间级联传递,最后在某个特定频率上爆发共振。
林允宁闭上眼。
【系统,启动模拟科研。】
【课题:液体火箭发动机高频燃烧不稳定性分析与抑制。】
【注入模拟时长:50小时。】
意识下沉。
眼前的数据流开始重构。
他仿佛置身于那个几千度的燃烧室内部。
【第1小时:你尝试建立基于纳维-斯托克斯N-S方程的三维湍流模型。雷诺数过高,直接数值模拟DNS所需的网格精度超过了当前算力极限。】
【第12小时:你退而求其次,尝试使用大涡模拟LES。计算发散。N-S方程在极端条件下的奇异性像一堵墙,挡住了所有解析解的路径。你意识到,这是数学工具的缺失。】
【第35小时:你放弃了寻找完美的数学解。你开始尝试工程近似。你观察到喷注盘边缘的燃料雾化存在一个周期性的死区。】
【第48小时:你引入了一个非线性的声学阻尼项。你发现,如果破坏喷注单元的对称性,使用一种斐波那契螺旋排列,可以诱导相抵消,从而抑制高频啸叫。】
【模拟结束。】
林允宁睁开眼,揉了揉发胀的太阳穴。
湍流,纳维-斯托克斯程。。。。。。
又一个千禧难题,盘旋在头顶。
由于纳维-斯托克斯方程在湍流区域的数学性质尚未完全解决,工程上往往只能靠经验公式和试错来解决。
只不过这一次,他绕过了它。
他拿起电话,回拨过去。
“埃隆,听着。你也知道这是湍流,纳维-斯托克斯方程在湍流区域的数学性质尚未完全解决,我也没有办法。”
林允宁的声音很冷静,“但我有个临时的工程方案。”
“改喷注盘。把同心圆排列改成斐波那契螺旋。这会破坏驻波的对称性。”
“。。。。。。你是认真的?向日葵?”
“这是目前唯一的办法。另外,把隔板的长度缩短15%,你的声学模型算错了边界层的厚度。
“试试看,我没法给出数学上的精确解,但我觉得这些工程改进很有希望解决你的问题,至少是个正确的方向。’
挂断电话,林允宁长出了一口气。
他走到窗前,看着外面漆黑的雨夜。
一边是追求完美的代数几何,一边是充满缺陷的物理湍流。
他需要的工具越来越多。。。。。。
第二天清晨,IHES地下档案馆。
这里恒温恒湿,空气里只有纸张缓慢氧化的酸味。
林允宁独自一人坐在角落的木桌旁,面前放着那个标有“AG1985-1990”的牛皮纸袋。