<b></b>从这一步出发,或许能完成针对等离子体湍流的模型。
毕竟湍流再复杂,其问题本身从物理学的角度上来说,也不过是主要来源于‘外部环境干扰’和‘本身经典复杂性’两大方面。
外部环境干扰很容易理解,就好比一台车行驶在高速公路上的时候,自身的形状,风阻等因素都会在车尾带来涡流。包括如果在行驶过程中旁边如果有大卡车或者其他车辆经过时,都会形成更复杂湍流体系。
这也是顶级跑车或者赛车会追求车辆的极致外形和极致的流体动力学的原因,因为湍流的存在会增加风阻,消耗更多的动力和降低速度。
当然,这同样是流体力学应用于实际工业的表现。
至于本身的经典复杂性,这则出自经典物理。
在经典物理中,有一种名为‘还原论’的方法,这是九年义务教育中高中时期的内容。
那时候我们学习到物理,会告诉你牛顿定律是从质点出发的,而库仑定律从点电荷出发的,毕奥萨法尔定律是从电流元出发的,振动波动从简谐振子出发
由简入繁,层层深入,达到理解物质世界的目的。
从牛顿开始,人们坚信,包括浩渺无穷的宇宙都是可以计算的。这就是所谓的计算主义+还原论。
计算主义者认为连人性都是可以计算的,这一点甚至影响到今天人工智能的发展。
而还原论则是将物质一点一点的细分成基本单位,再从基本组元之间的相互作用规律出发建立运动的演化方程。
这听起来似乎很简单,也很容易理解。
但要想从基本组元重构演化方程谈何容易?
就像是高速公路上行驶的汽车一样,它每时每刻都在产生和湮灭涡流和湍流。
尤其是在汽车的尾部,情况更加严重,一辆行驶在高速公路上的汽车,光是自身行驶带来的空气流,最少都包含100000000000个微流单元。
而如果是恰好身边有其他车辆经过时,这个数量会再提升数个量级,少说也能到达十万亿级别的数量。
要对这么多的微流单元结构做分析,还要考虑这些微流单元彼此之间互相造成的扰动,合并成的中大型微流单元,以及消散掉的微流单位,以及每时每刻都在新形成的微流单元。
相信我,对这么多的微流单元进行分析,绝对不是你能在市面上买到的任何计算机能搞定的。
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fd。
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,fd仿真模拟能得到的结果差别很大。
且不说不同fd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n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n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ppp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。
“(t)/vi(t)=1/▽i(ξ,η,ζ,t)dξdηdζ,ftp+ξ·xfp=1q(f,pf),,”
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fg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fg。