,哪怕是林正则这种经验丰富的研究员,也会感受到巨大的挫败。
陈辉突然站起身,实验服下摆扫过满地的草稿纸,他的目光扫过实验室墙上的“燃冲压动机热-力-化耦合图”
,手指在“激波-边界层相互作用区”
停顿——那是他模型中最薄弱的环节。
“把最近三次实验的piv数据和lif数据调出来。”
陈辉说,“我要看激波是怎么‘咬’住燃烧区的。”
大屏幕上的内容瞬间切换,淡蓝色的气流在虚拟燃烧室里翻涌。
陈辉的指尖划过激波位置——在a6工况下,激波本应稳定附着在燃烧室喉部,形成“激波锚定效应”
,但实验数据显示,激波每隔02秒就会脱离喉部,向下游漂移5-10。
海量的数据如同潮水般涌入陈辉大脑,然后被他强大的记忆力分门别类的放好。
他的大脑则是快的处理着这些数据,试图找到这些数字背后蕴藏的大道。
忽然,陈辉眼中无数字符狂涌,仿佛有光芒在其中绽放。
“激波漂移会引边界层分离。”
他的声音突然兴奋起来,“分离区产生的湍流涡旋会卷吸高温燃气,形成局部的‘热射流’,这不是干扰,是燃烧振荡的‘燃料’!”
林正则调出燃烧振荡的时间序列图,“您看,压力最低点正好对应激波漂移的峰值——这说明激波漂移触了燃料-空气混合的‘开关效应’,混合好了就燃烧,混合不好就熄火,周而复始。”
陈辉的瞳孔收缩,他知道自己的问题在哪了,一个月前,他提出“激波边界层耦合拓扑理论”
,但当时只考虑了稳态情况,忽略了非定常激波漂移对燃烧的动态影响。
“模型里缺了激波的非定常输运项。”
陈辉快抓起马克笔,在白板上画下修正后的控制方程,“原来的les模型只求解了湍流的统计平均,但激波漂移是瞬态的,会把边界层的脉动能量‘泵’进燃烧区,导致局部当量比剧烈波动——这就是燃烧振荡的根源!”
转向级计算机,手指在键盘上翻飞,将修正后的“非定常激波输运项”
嵌入模型。
屏幕上的误差曲线开始颤抖,原本30的误差像被一只无形的手拉扯,逐渐收窄到10、5……
“我们成功了?”
林正则看着屏幕上的曲线,大脑还有些没反应过来。
陈辉没有急着庆祝,而是调出热壅塞模拟图——在原模型中,燃烧室尾部的温度梯度被简化为“线性衰减”
,但实验显示,高温燃气在尾喷管入口处形成了“热塞”
,将主流完全堵死。
“问题出在化学反应率的时空分布。”
陈辉指着屏幕上的0h自由基浓度云图,“原模型假设燃烧是‘均匀点燃’,但实际上,激波漂移导致火焰前锋呈‘手指状’分布,某些区域的反应物浓度过高,瞬间释放大量热量,形成局部热壅塞。”
陈辉快修改反应动力学模块,将“空间非均匀反应率”
引入模型——这意味着,每个网格单元的燃烧率不再是一个固定值,而是由当地的温度、压力、组分浓度共同决定的动态函数。
九章三号的风扇声陡然升高,服务器集群进入全功率运转,陈辉盯着屏幕上的能量方程,额角渗出细汗……
时间一分一秒的过去,在九章三号的强大算力支撑下,每隔半个小时就能完成一次迭代,第6小时,误差曲线终于跌破2;第13小时,燃烧振荡的周期与实验数据完全吻合,第18小时,热壅塞的热流密度峰值误差仅12。
“成功了!”
林正则的声音带着哭腔。
屏幕上,修正后的模型正流畅