肖宿乐的清静,他把改完的材料递给韩柏岩,打开电脑开始写自己的东西。
他决定今天先把自己关於ns方程的所有论文整理一下,全部发到《数学纪元》,这样应该能打响它的名声了。
一时间,房间里只剩下肖宿敲击键盘的声音和纸张翻动的窸窣声。
过了不久,门外传来有节奏的“咚咚”声。
“进。”
最先进来的是高长安,身后跟著一个年轻人。
年轻人看了一圈,看到肖宿的时候登时眼睛一亮,直到韩柏岩站起来,他才想起来把文件递给他。
“韩总,这是您让我取的材料。”
“好,辛苦了,你先回去吧。”
“是。”
等两人散去,韩柏岩打开了里面的材料,確认了没问题才递给肖宿。
“肖教授,你看看这个。”
肖宿接过来,大致翻了翻。
这是一份关於某个国外机构在航空航天领域公布的技术数据匯总,来源是美国一家叫aerion advanced propulsion laboratory的机构,中文名大概可以翻译为艾瑞昂先进推进实验室。
这家机构是掛靠在一所美国顶尖理工大学的航空航天工程系下面的,名义上是一个独立的学术研究机构,但实际上,它超过八成的经费都是来自美国国防部高级研究计划局和美国空军研究实验室的联合资助,做的全是跟高超声速飞行器、超燃衝压发动机和等离子体隱身相关的东西。
艾瑞昂实验室在业內最出名的,是它们每隔几年就会在aiaa journal和journal of propulsion and power上发布一篇自称为“里程碑式”的长文,它们会在上面公布一些所谓的最新实验数据和数值模擬结果。
而这些数据会被很多国家的航空航天研究机构当做对標参考。
因为你没办法自己去造一台一模一样的高超声速发动机来做测试,那就只能在別人公布的数据基础上做分析和验证了。
国內也有好几个课题组在长期追踪艾瑞昂实验室的数据,用他们的数据来校准自己的数值模型。
韩柏岩递过来的这份材料,就是艾瑞昂实验室前年在aiaa journal上发表的一篇封面论文。
论文的標题很长,大意是基於多物理场耦合的高超声速飞行器再入段热防护系统优化设计,里面的核心数据是一组关於某种新型烧蚀防热材料在高焓等离子体风洞中的热响应曲线,以及配套的数值模擬验证结果。
论文最后给出了一个结论,那就是他们设计的这种材料,可以在再入段峰值热流密度条件下將壁面温度降低百分之三十以上,同时烧蚀量控制在可接受范围內。
如果这个数据是真的,那就意味著国外在热防护材料领域已经甩开了国內至少一个身位了。
要知道,百分之三十的降温幅度,那可是可以让飞行器的再入段结构重量减轻將近两成的,而减出来的重量就能多装燃料、多带载荷,到时候,整个飞行器的总体设计参数都会被改写。
国內目前最好的烧蚀防热材料,在同等工况下最多只能做到降温百分之十五到二十,再往上走就是烧蚀量失控,材料厚度不够烧的。
林瑾补充了一句:
“这个数据他们公布出来之后,国內好几个做热防护材料的团队都尝试过復现,但是一直没有成功过。
我们手头的数据只有他们论文里公开的这些,实物是完全没有的,所以没法判断他们这个结论到底是真的还是假的。
如果是真的,我们就得调整自己的材料研发方向了。
如果是假的,那就说明我们追的方向没有错,就不需要被別人的数据牵著鼻子跑了。”
肖宿仔细看了看內容,论文的摘要写得挺漂亮的,结构也规范,先是介绍高超声速再入段热防护的工程背景,然后总结现有烧蚀材料的局限性,接著提出他们的新型材料设计方案,最后给出实验结果和数值模擬的对比验证。
看起来都挺漂亮的。
不过,肖宿刚看完引言进入方法论部分,眉头就皱了一下。
他们声称採用的是“基於多物理场耦合的数值模擬方法”,把热传导、烧蚀质量损失、等离子体边界层化学反应用一个统一的耦合求解器同时求解。
这个思路本身没什么问题,多物理场耦合求解確实是高超声速热防护领域的標准做法,但是他们在描述耦合求解器的叠代策略时,引用的是一套比较冷门的算子分裂法,然后声称这种算子分裂法可以“在保持二阶时间精度的同时实现全场隱式求解”。
“这里有个问题。”
肖宿指著论文第二页的某一个段落,说道:
“他们用的这种算子分裂法在处理热传导和烧蚀质量损失这两个模块的耦合时,分裂误差在时间步长上应该是一阶的,而不是二阶。
要做到他们声称的二阶精度,那就需要在每一步分裂之后额外加一个校正步骤,但是这个步骤他们没有写,公式里也没有体现。
要么是他们漏写了,要么是他们实际跑的时候根本没有用这个分裂法。”
韩柏岩凑过来仔细看了看肖宿指出来的內容。
算子分裂法他知道,但在数值方法的收敛精度上他还没那么敏锐,毕竟这也不是他的专业方向。
“可之前我们在超算上跑过他们的模型,”韩柏岩说,“按照他们论文里公开的公式重新搭了一遍,跑出来的结果確实是收敛的,最后算出来的壁面温度跟他们公布的数据相差不大。如果他们的方法有问题,那为什么我们復现出来的结果是对的呢?”
肖宿把论文翻到数值模擬那部分的参数表那块,扫了一眼,然后抬起头说道:“因为他们在另一个地方做了手脚。”
他的手指点在参数表里一行標著“等离子体边界层化学反应的活化能修正因子”的数据上。
这个修正因子论文里给的值是一点三五,旁边引了一篇参考文献说这个值是根据量子化学计算得出的。
但是肖宿顺著那篇参考文献的標题回忆了一下,那是一篇做分子动力学模擬的论文,里面计算的活化能体系跟艾瑞昂论文里用的材料体系根本不是同一种东西,化学反应路径都不同,活化能的数值在物理上根本不可能通用。
“他们引的参考文献是做碳化硅基材料表面催化的,活化能计算结果是针对硅氧键断裂的。
而他们自己论文里用的材料是一种酚醛树脂基烧蚀材料,烧蚀过程中的主要化学反应是碳氢键断裂和碳氧键重组。
硅氧键的断裂活化能和碳氢键差了將近一个数量级,把前者的修正因子拿来用在后者身上,属於张冠李戴了。”
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