第354章 夸父工程首遇难题 (第3/3页)
洛珞坐在一片狼藉前:白板上密密麻麻写满了磁流体动力学的方程和符号,地上散落着涂满草稿的纸张。
空气里弥漫着提神喷雾的薄荷味和淡淡的咖啡渍气息——那是他彻夜未眠的痕迹。
终端上周建军的信息和那几条刺目的红色曲线,让本就焦灼的思绪更加翻腾。
“洛伦兹力项,×,磁场B是主导,但流体的反作用…惯性项()在高流速下变得如此重要…还有粘性应力张量η在高剪切区…”
他在脑海中翻检着N-S方程在磁流体中的扩展形式——雷诺平均NS方法、大涡模拟,甚至尝试引入最新的数据驱动模型。
但每次构建的简化模型,都很快在复杂变量耦合和非线性混沌面前轰然倒塌。
他捏了捏眉心,手指无意识的摩挲着一枚温润的石头——那是和刘艺菲在圣米歇尔山海滩散步时捡的,粗糙的表面此刻却带来一丝奇异的安定感。
系统不是他仅有的优势,作为N-S方程的证明者,他是唯一握有钥匙的人——两年前那场惊动数学圣殿的证明,让他洞见了光滑解如何在湍流奇点的刀锋上维持存在。
此刻,磁场与高速流体的致命纠缠,在他眼中同样可以拆解为为熟悉的数学语言:
动量方程左侧的对流项在强磁场下扭曲,而洛伦兹力项更像一张无形的巨网将流体钉死在特定轨道。
他指尖划过白板上的涡量输运方程,突然顿住——剧本游戏中稳定等离子体磁笼时,那种微妙施加反向压力打破共振链的触感闪电般苏醒!
这不是经验公式能描述的直觉,而是N-S方程光滑性证明中近乎固定的思维记忆。
如果说普通学者需要繁复模型描述湍流,那他就可以直接看见方程深处的“奇点解剖图”:
液态金属撞击基板壁面的爆裂,本质是壁面几何曲率诱导的涡量猝发!
他猛然调取失稳前0.1秒的数据流,像当年在数学疆域追捕解的存在性证据那样,在混沌中锁定被所有人忽略的预失稳特征波——那是光滑解在崩溃前最后的痉挛。
“磁场扭曲了等效曲率……”
伴随着一个念头闪过。
那个在虚拟现实中挣扎着拯救核聚变发动机的下午,那股濒临崩溃的等离子体……是如何被稳定住的?
洛珞闭上眼睛,让指尖感受石头的纹理,仿佛再次触摸到“应急手动干预闸”那冰凉的金属面板。
并非靠精确解算所有等离子体微团的轨迹,而是在千钧一发之际,凭着对系统整体平衡的物理直觉,抓住磁场的“柔性”与约束的“韧性”交汇点,输入了关键的补偿脉冲。
“等离子体和液态金属…流体…都是流体!物理不同,但湍流的‘脾气’或许相通……”
他猛地睁开眼,抓过一张新草稿纸,丢弃了“完美预测所有涡旋”的执念。
目光紧紧锁定终端屏幕中那短暂的“预失稳”阶段的数据——在那混乱爆发前的瞬间,仿佛有某种规律在挣扎。
“主导耗散路径!”
他低声自语,笔尖飞速游走。
“液态LiPb像被磁力线‘冻结’着前进,但在高流速下,它自身的惯性又想挣脱束缚,关键矛盾点在哪?是接触线!基板入口的几何曲率!”
洛珞意识到,正是那微小复杂的壁面几何,在强磁场和高剪切下,对接触线附近的流体施加了难以预测的畸变应力,导致了液态金属对壁面浸润状态的瞬间改变——“去浸润”!这才是失控撞击的触发点。
思路瞬间打通!
他把N-S方程中处理壁面效应的边界条件项,与磁场作用下的流场特性强行关联,引入了一个大胆的概念——“磁场梯度引导下的等效壁面曲率效应”。
这意味着,强磁场方向的变化,会使得流体“感知”到的有效壁面形状在微观上发生动态改变!这种改变在传统的平均方程中难以体现。
“不能精确求解涡旋,但能否抓住导致涡旋破坏的*关键尺度?”*
他兴奋地写下:涡旋破碎尺度 l_d≈ f(,,, B,B, v_{loc})。
这个尺度直接决定了能量从大涡向小涡级联耗散的起点。
“还有,局部动能和磁能的相对重要性!”
洛珞迅速定义了一个新的无量纲参数 K_m =( v)/(B/),它表征了局部流体惯性动能相对于磁能的大小。
在仿生基板入口的锐角区域,高流速 v导致 K_m陡升,意味着在那里,惯性动能短暂地压制了磁约束力,湍流开始主导。
而当涡旋尺度破碎到接近壁面特征尺度时,浸润/去浸润现象被剧烈放大,引发连锁反应。
这是一个基于深刻物理洞察而非传统数值方法的半经验拓扑框架。
它牺牲了普适性,却精确瞄准了“夸父方案”中液态金属回路在特定工况下的核心矛盾:壁面几何、磁场梯度、惯性动能与磁能此消彼长的动态平衡点。
连续近二十个小时的脑力风暴,让疲惫如潮水般涌来。
他想起昨夜艺菲担忧的语音留言:
“珞,又熬通宵了吗?身体要紧…”
他苦笑着拿起凉透的咖啡啜了一口,焦苦而清醒,而此刻窗外天色已泛起鱼肚白。
没有片刻犹豫,洛珞接通了“星火”中心的保密视频会议,直接切入周建军负责的实验控制终端。
屏幕上,是周建军和其他几位流体力学专家惊疑不定的脸。
“周老师,暂停所有传统模拟试错!我发给你一组新的实时控制参数和监控重点。”
洛珞的声音沙哑但无比坚定的说道。