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上。
他叹了口气,眉头紧锁,手里的烤肉似乎都不香了。
“陈老,你是不知道我最近有多愁。”冯致远愁眉苦脸地说道,“我这边接的一个商业项目,快把我给逼疯了。”
“哦?”陈景明眉头一挑,颇有些好奇地问道:“商业项目?哪家的?还能难住你?”
“天行科技。”冯致远吐出一个名字,“他们正在搞下一代的城市空中交通项目,evtol,也就是俗称的飞行汽车。”
他切了一块烤肉,有些食不知味地咀嚼着,“这东西要在城市低空飞,最大的痛点就是噪音,现在的原型机飞起来象个拖拉机,根本过不了城市的环保噪音标准。我们试图用数值仿真去优化螺旋桨的气动构型,降低噪音,但是————”
“算不准?”陈景明一针见血地问道。
“对,算不准。”冯致远放下叉子,有些烦躁地比划着名,“气动噪音本质上是微小压强的脉动,在现有的商业软件里,无论是用雷诺平均还是分离涡仿真,为了保证计算的稳定性,都不得不引入大量的人工粘性。结果就是,那些微小的,原本应该产生高频噪音的小尺度涡旋,还没等它们相互作用发出声音,就被算法给抹平了!”
“如果不抹平,减少粘性呢?”旁边的周文渊插了一句。
“那就炸!”冯致远一摊手,“只要网格一加密,减少耗散,那些涡旋就会产生虚假的数值震荡,导致流场计算发散。”
“我现在算是两头堵了。要么算出一片死寂的假流场,要么算出一堆乱码。”
陈景明和周文渊对视一眼,都微微点头。
这是计算流体力学中的经典难题——精度与稳定性的矛盾。
两人又就湍流模型和网格尺度的问题深入探讨了一会儿,聊到了大涡仿真在壁面附近的处理难点。
在这个过程中,林叶一直安静地在旁边听着,时不时若有所思地点点头。
聊了大概十几分钟,陈景明看了一眼身边似乎听得有些入神的林叶,心中微微一动。
他想起林叶表现出来的那种敏锐的物理直觉,便有意考校一下。
“林叶,”陈景明忽然开口,打断了冯致远的话头,“你听了半天,有什么想法吗?
冯院长遇到的这个问题,虽然和你之前搞的高超声速刚性方程不太一样,但本质上也是数值计算与物理真实性的冲突。你怎么看?”
冯致远愣了一下,有些意外地看向陈景明,又看了看林叶那年轻的面孔。
他心想,这种工程湍流与声学耦合的难题,连博士生都未必能插上嘴,问这一个才高中毕业,还没正式进入本科的学生能有什么用?
不过碍于陈老的面子,他还是和蔼地笑了笑,对林叶说道:“没事,小叶,你随便说说,就当是头脑风暴了。”
林叶将口中还在嚼着的烤肉一口吞了进去。
其实他刚才一直在认真听,【物理几何直觉】早已在脑海中构建出了冯致远描述的困境。
而面对几位长辈的注视,他也并没有怯场,略微思索了一下,试探性地开口道:“冯叔叔,既然主要矛盾是数值耗散抹平了小涡旋。我在想,是不是可以尝试改进一下空间离散的格式?比如,放弃传统的迎风格式,改用高阶的weno格式或者紧致差分格式?这些格式在捕捉激波和间断时表现很好,或许能更好地保留高频波动信息。”
冯致远眉毛一挑,眼中闪过一丝惊讶。
“哟,没看出来啊,你连weno格式都知道?”冯致远确实有些意外,这可是计算流体力学进阶课程里的内容,林叶能随口说出来,说明基础确实非常扎实。
但他随即摇了摇头,苦笑道:“你说的这个思路很正统,我们当然试过。我们甚至上了七阶的weno格式。但是,weno的设计初衷是为了捕捉激波,它在光滑局域的数值耗散依然偏大,对于声波这种微小的线性波动,它还是太重了。而且高阶格式在复杂几何边界上的处理非常麻烦,很容易引入边界误差,就比如螺旋桨,不知道你能不能理解,我们这个课题要解决的就是这上面的东西。”
“所以,这条路我们走过了,效果不理想。”
冯致远虽然否定了林叶的提议,但语气明显比刚才重视了一些,不再是单纯哄小孩的态度。
林叶点点头,并没有因为被否定而感到气馁。
相反,这排除了一个错误选项,让他的思路更加清淅了。
“既然代数精度上的提升解决不了问题————”林叶喃喃自语,他的手指在桌面上无意识地画着圈。
在他的脑海中,【物理几何直觉】开始疯狂运转。
他想象着那些湍流中的涡旋,它们象是一条条纠缠在一起的绳索。
而传统的算法为了解开这些绳索,只不过
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