第297章 為等離子體湍流建模(2 / 3)

哪怕是超級計算機,也做不到實時分析,因為數據量實在太大了。

而如果要想對這些東西做分析處理,唯一的辦法就是建立仿真模擬,俗稱CFD。

其基本原理是數值求解控製流體流動的微分方程,得出流體流動的流場在連續區域上的離散分布,從而近似地模擬流體流動情況。

這項技術如今其實已經被廣泛的用於了各行各業。

從能動的汽車、飛機、火箭,到不能動的高樓大廈、建築通風,日常的空調、冰箱等等,全都有它的痕跡。

不過絕大部分的時候,CFD仿真模擬能得到的結果差別很大。

且不說不同CFD方法建立起來的仿真模擬,就是用同一種方法對同一個物體,比如飛機行駛建立起來的仿真模擬都有不同差別的結果。

就好比國內與國外的飛機,並不僅僅差距在發動機上一樣,對於流體動力學的應用,也同樣有著一段相當明顯的距離。

這種差距主要體現在飛機應對危險狀況時的反應力,動態平衡等方麵。

比如遇到雷暴天氣和風暴時,飛機能迅速通過電腦完成對機身平衡的調節。

亦或者體現在戰鬥機在做那些超高難度動作時,駕駛員對飛機的掌控力等等。別小看那些劃過機身表麵的流體和湍流,它們對飛機的平衡影響還是相當大的。

而NS方程之所以被無數數學家和物理學家們追求的原因就在於這裏。

通過對它的求解,每一個階段性的成果,都能在未來極大程度的提高人類對於流體的理解。

這些東西能轉變成數學模型亦或者其他東西,輔助提升人們對於流體的控製以及應用。

隨著對研究的深入,徐川開始全身心的投入進去。

就連研究地址也從南大辦公室搬回了別墅,學校中那些才享受了他上課沒幾天的學子們就再次斷了供。

對於可控核聚變反應堆腔室中的超高溫等離子體來說,不管是目前主流的托卡馬克裝置也好,還是仿星器也好,亦或者球形的NIF點火設備也好,裏麵的等離子體都處於有限的空間中。

而在NS方程的階段性成果基礎上,他開始一點點的整理他從普林斯頓那邊帶回來的PPPL的實驗數據,然後將其代入進去,為數學模型的建立做準備。

這是項相當繁瑣的工作,但徐川卻發現,這項工作似乎並沒有想象中那麼的難。

他原本已經做好了在這份工作上卡上幾個月甚至一年半載的準備的。但現在,他有些驚訝的發現,截止到目前為止,他的推進似乎都還挺順利的。

看著書桌上的稿紙,徐川嘴邊帶著一絲笑容:“看來並沒有那麼難的樣子,或許很快就能搞定這個難題了!”

充滿動力的他,再度投入了到了研究中。

日子就這樣一天天過去,也不知道過去了多久。

書房中的,徐川一邊抬頭看電腦屏幕上之前整理出來的數據,一邊揮舞著手中的圓珠筆繼續在稿紙上寫出一些數學公式。

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

盯著書寫在稿紙上的數據,他皺著眉頭陷入了沉思中。

推論到這一地步,他已經做到了通過數學方程來描述反應堆腔室中的等離子體流動,但新的問題也出現了。

目前來說,他僅僅能做到對於體均值近乎均勻的湍流流場進行的描述,而相對紊亂的不脈動場依舊是一團迷霧。

沉思了一會,徐川將手中的圓珠筆丟到了一旁,身體倒向椅背,默默的盯著天花板看著。

半響後,他長舒了口氣無奈的搖了搖頭自語道:“看來搞研究前立flag真不是一件什麼好事。”

一開始,在深入核心研究的時候過於順利,讓他以為在有了足夠的理論支撐基礎上很快就能得到結果,這讓他自信滿滿的立下了flag。

可現在看來,他距離這座迷宮的出口,還不知道有多遠。

甚至,他現在都開始有些懷疑他走的這條道路可能是有問題的了。

眾所周知,在宏觀尺度下,氣體和流體被看作一個連續體。

它們的運動由諸如物質密度、宏觀速度、絕對溫度、壓強、張力、熱流等宏觀量來描述。

但與之相反的是,在微觀尺度,氣體、流體乃至任何物質都被看作一個由微觀粒子(原子/分子)組成的多體係統。

而在流體力學所提出的方程組中最著名的當屬(可壓或不可壓)歐拉方程組和okes方程組了。