第795章 热化学对流全耦合刚性求解问题
第795章 热化学对流全耦合刚性求解问题 (第2/2页)不单单是国内，在全球范围都是。
一旦被国外的各个国家和机构知道叶清河做了这些事情，可以说这些国家一定会想尽一切办法邀请叶清河，或者说把叶清河给弄到他们国家去。
因为这些东西真的是太重要了。
它就相当于一个加速器，可以让很多高精尖的军工航天设备的研发效率提升到一个新的高度。
“这部分工作，向教授和罗教授，你们两个人谁接手？”
叶清河在做完最后的一遍确认没有差错之后，转过头对着罗佑和向东两个人说道。
“我来！”
向东的动作更快一些，第一时间往前一站，举起右手。
就像是被老师询问谁来回答这个问题的小学生一样。
“那这个项目就交给向教授了。”
叶清河点点头，接下来的工作交给谁都一样，向东先说话，那肯定就是交给向东了。
看了一眼电脑屏幕下的时间，离下午下班还有一个多小时，叶清河没有休息，转过头打开新的研究文档，开始解决接下来的问题。
热化学对流全耦合刚性求解模块。
看到叶清河屏幕上出现的这一行字，符嵩、罗佑、向东三个人立马把视线全都聚焦到了叶清河的屏幕上。
作为行业的专家，他们太清楚这个问题的核心困境了。
其根源在于两套物理过程存在数量级悬殊的时间尺度鸿沟。
高超声速飞行时，流体对流的演化以微秒为单位，而高温下空气分子解离、电离的热化学反应往往在纳秒级完成。
二者跨度可达上千倍，将它们放在同一套方程组内求解，便造就了极强的方程刚性。
传统的数值解法面临两难。
若未匹配化学反应的极速变化，采用极小的时间步长，一次完整仿真的迭代次数会暴涨，即便动用国内顶尖超算，单次工况的演算时长也会拉长至数周，算力消耗达到无法承受的地步。
若是放大时间步长，适配流体流动，化学反应项就会出现严重的数值失稳，残差毫无征兆地猛烈反弹，仿真直接发散崩溃。
过去，行业内的妥协方案大多是简化化学反应组分，删减部分反应路径，牺牲物理精度换取计算稳定。
可一旦简化模型，高温再入超燃内部的热环境预测就会出现巨大偏差，仿真结果失去工程参考价值。
而这个问题更深层的难点是，没有现成的数学边界可供参考。
此前全球范围内，对于多组分热化学耦合刚性系统，不存在严谨解析化的刚性阈值划分。
国内外的项目只能依靠科研人员常年积累的经验，反复试凑调整迭代参数。
研究者能够看见仿真崩溃、残差震荡，却无法从理论上预判在何种参数、何种流场条件下，系统会走向失稳。
相当于医生只能看见病症，却找不到病灶的精确位置，调试全凭盲猜。
激波边界层干扰叠加热化学非平衡效应之后，局部区域的刚性强度会发生非线性突变，一处微小的网格扰动就足以诱发全域求解崩坏，问题的不可预测性进一步加剧。
另外还有一层隐藏的工程壁垒，便是全链路的误差耦合。
热化学模块并非独立运行，它需要和已经完成的置信体系无缝对接。每一处迭代产生的微小偏差，会顺着流体、热场、组分浓度多条路径互相放大。
想要完成误差溯源，就必须理清究竟是网格缺陷、离散格式误差，还是化学反应参数带来的漂移。
传统手段无法区分多重误差的叠加干扰，很容易出现修复一处缺陷，又引发另一处失稳的连锁问题。
所以说这个问题不是算力不够，而是缺少能够驾驭刚性方程的底层数学理论。
国内外很多数学家针对这个问题都进行过研究，直到目前还没有哪个数学家或者是科研机构公开表示解决这个问题。
全世界的团队都被困在经验试错的圈子里，算力再多也替代不了解析层面的数学判据。
所以，这个问题说起来不比那些世纪难题难度低，甚至在他们看来有过之而无不及。
所以对于叶清河着手解决这个问题，他们是一刻也不敢分神，生怕错过一些关键的节点，或者说参数，导致全盘跟不上。
叶清河并没有在意身后三人的态度，他先是依托形式证明得到的空间几何不变量，界定刚性系统的理论边界。
先推导出热化学反应源项与对流项之间的特征时间判据，区分强刚性、弱刚性与非刚性区间，从数学层面找到方程出现残差剧烈反弹、求解发散的根源。
过往的团队只能观察到计算崩溃的现象，却无法精准划分刚性阈值。而这一套边界完全是由他独立完成推导的，所以不存在经验拟合的成分。
“现在相当期待叶教授最近做的这些工作，在未来某一天公布出来的时候，全世界其他研究人员的表情。”
罗佑小声对两个人嘀咕道。
“能是什么表情？我敢肯定，全是五体投地的顶礼膜拜，不会有其他的。”
符嵩小声回了一句。
叶清河这几个月完成的工作量、完成的相关问题，对于他们这些人来说，那就跟神迹差不多了。
如果不是亲眼一步一步看着叶清河完成，但凡有人跟他说现在有人可以像叶清河这么快速地解决这些问题，他都会认为那是天方夜谭。
当然，如果是直接把相关的解题步骤、独创理论放在他面前，那么他会直接纳头便拜。
叶清河这段时间的工作，可以说将整个行业提速了5年到10年。
改变了很多行业和产业的格局。
实际上这些东西，就算是全部拿出来让相关领域的专家去学习，光学习的时间，符嵩觉得至少也得花费一年以上，才能说完全理解这些东西。
当然，这是在叶清河不进行指导的情况下。