第95章 林叶的办法 首席设计师
桌上的笔,在一张空白纸上画了一条激波曲线和飞行器壁面。
对于如今的他来说,这些东西俨然都属于基本功了。
「我想到了普朗特的边界层理论。」
「普朗特当年的伟大之处,在于他发现粘性只在靠近壁面的薄层里起作用,而在外部流场可以忽略,这其实就是一种空间上的奇异摄动思想。」
「现在的化学反应刚性问题,本质上不也是一样的吗?」
林叶飞快地在纸上写下了几个关于梯度的公式。
「化学反应速率极快,这意味着剧烈的非平衡反应,只发生在激波后和壁面附近的反应层里。而在大部分流场区域,比如远离激波的地方,或者反应已经达到平衡的尾流区,刚性其实并不存在,或者说化学反应项已经退化成了代数平衡关系。」
「我们为什么不构造一个基于流场梯度的渐近判据?」
林叶指着纸上的公式解释道:「利用对偏微分方程各项量级的分析,我们可以推导出一个不需要计算矩阵特征值,仅仅依赖于速度、温度、组分梯度的判据。用这个判据,动态地将流场划分为刚性区和平衡区。」
「在只占流场体积不到10的刚性区里,我们用全隐式算法去硬啃;而在90的平衡区里,我们直接用显式算法或者代数方程!」
「这样,我们就不需要全局降维了,对于刚性问题,我们可以进行单独处理了!」
听完林叶的描述,张涛的眼睛猛地瞪大,嘴巴微张,愣了好半晌。
这个思路————先不说能不能行,他们课题在之前未曾深入考虑过这种思路。
因为他们一直陷在「如何解决刚性矩阵」的思维定势里,想着怎么在代数层面处理那个病态的雅可比矩阵,却忘了回到物理层面去看看流场的结构。
也就是说————这是一个典型的跳出思维定势的的思考!
而这,居然是林叶想出来的?
吃惊了片刻,但或许也是因为林叶之前不是他们这个项目的人,所以才能够跳出来?
不过张涛也没时间想那么多,他的大脑飞速运转,评估着这个方案的可行性。
「这————这就是把边界层的思想,用到了化学反应求解上?」
片刻后,他的神色变得严肃起来:「林叶,你这个想法很大胆,也非常有新意。但是,这里面有个巨大的工程难题——匹配。」
林叶点点头,关于这点,他之前的时候就已经考虑过了:「确实,界面的匹配是个大问题。但我之前做bsi方程反问题的时候,用过一种匹配渐近展开的技巧,我觉得可以尝试构造一个过渡层函数来平滑这个界面。」
张涛看着林叶眼神中所携带的自信,之后又看了看纸上那个简洁的梯度判据公式。
虽然界面匹配很难,但这毕竟是技术层面的困难,是可以尝试解决的。
而他们本身所采用的那个本征低维流形方法中,特征值分解对计算量的要求,那是原理层面的死结,是根本绕不开的。
两害相权取其轻。
更何况,林叶这个思路,极大地利用了流体力学的物理特性,听起来就比那个笨重的代数降维要舒服的多!
「呼————
章节内容不完整,请退出阅读模式查看完整内容!