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第128章 工學院院長的飛行汽車項目(2/2)

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「林葉,」陳景明忽然開口,打斷了馮致遠的話頭,「你聽了半天,有什麼想法嗎?

馮院長遇到的這個問題,雖然和你之前搞的高超聲速剛性方程不太一樣,但本質上也是數值計算與物理真實性的衝突。你怎麼看?」

馮致遠愣了一下,有些意外地看向陳景明,又看了看林葉那年輕的面孔。

他心想,這種工程湍流與聲學耦合的難題,連博士生都未必能插上嘴,問這一個才高中畢業,還沒正式進入本科的學生能有什麼用?

不過礙於陳老的面子,他還是和藹地笑了笑,對林葉說道:「沒事,小葉,你隨便說說,就當是頭腦風暴了。」

林葉將口中還在嚼著的烤肉一口吞了進去。

其實他剛才一直在認真聽,【物理幾何直覺】早已在腦海中構建出了馮致遠描述的困境。

而面對幾位長輩的注視,他也並沒有怯場,略微思索了一下,試探性地開口道:「馮叔叔,既然主要矛盾是數值耗散抹平了小渦旋。我在想,是不是可以嘗試改進一下空間離散的格式?比如,放棄傳統的迎風格式,改用高階的WENO格式或者緊緻差分格式?這些格式在捕捉激波和間斷時表現很好,或許能更好地保留高頻波動信息。」

馮致遠眉毛一挑,眼中閃過一絲驚訝。

「喲,沒看出來啊,你連WENO格式都知道?」馮致遠確實有些意外,這可是計算流體力學進階課程里的內容,林葉能隨口說出來,說明基礎確實非常紮實。

但他隨即搖了搖頭,苦笑道:「你說的這個思路很正統,我們當然試過。我們甚至上了七階的WENO格式。但是,WENO的設計初衷是為了捕捉激波,它在光滑區域的數值耗散依然偏大,對於聲波這種微小的線性波動,它還是太重了。而且高階格式在複雜幾何邊界上的處理非常麻煩,很容易引入邊界誤差,就比如螺旋槳,不知道你能不能理解,我們這個課題要解決的就是這上面的東西。」

「所以,這條路我們走過了,效果不理想。」

馮致遠雖然否定了林葉的提議,但語氣明顯比剛才重視了一些,不再是單純哄小孩的態度。

林葉點點頭,並沒有因為被否定而感到氣餒。

相反,這排除了一個錯誤選項,讓他的思路更加清晰了。

「既然代數精度上的提升解決不了問題————」林葉喃喃自語,他的手指在桌面上無意識地畫著圈。

在他的腦海中,【物理幾何直覺】開始瘋狂運轉。

他想像著那些湍流中的渦旋,它們像是一條條糾纏在一起的繩索。

而傳統的算法為了解開這些繩索,只不過是粗暴地剪斷了它們,並沒有真正將它們解開。

「如果不關注數值的大小,而是關注結構呢?」

林葉的眼睛猛地亮了起來。

「馮叔叔,」林葉再次開口,這一次,他的聲音里多了一份篤定,「既然常規的耗散控制不住,那我們能不能換個角度?不從能量守恆入手,而是從流體的拓撲結構入手?」

「拓撲結構?」馮致遠一愣。

「對,螺旋度。」林葉吐出了一個專業的物理名詞,「在理想流體中,渦線的拓撲紐結程度是守恆的,這就是螺旋度守恆。噪音的本質是渦旋的拉伸和重連,如果我們構造一個保螺旋度的離散格式,強制要求數值計算過程中渦旋的拓撲結構不被破壞————」

林葉的手在空中比劃了一下:「這就好比給那些小渦旋加了一個拓撲鎖。這樣一來,即便我們不使用強力的人工粘性,這些渦旋也不會因為數值不穩定而破碎,同時也不會被抹平。它們會不得不存在下去,直到它們真的因為物理原因耗散掉。」

隨著林葉的話音落下,餐桌上陷入了短暫的安靜。

馮致遠盯著林葉,手中的叉子懸在半空,遲遲沒有落下。

螺旋度守恆————

這個概念他當然知道,那是理論流體力學裡非常高深的內容,通常只在磁流體或者等離子體物理里討論得多。

在工程氣動聲學裡,極少有人從這個角度去思考算法設計。

但是————這邏輯竟然是通的!

如果不從容易發散的能量角度去壓制,而是從結構鎖定的拓撲角度去約束,確實可能在低耗散的情況下維持穩定性!

「這————」馮致遠喃喃自語,「這思路————有點野,但好像真能抓到點子上。」

他猛地抬起頭,目光灼灼地看著林葉,那眼神中再也沒有了之前的輕視,取而代之的是一種面對同行,甚至是有獨特見解的同行的鄭重。

「小葉,你這個想法,很有意思啊!通過幾何約束來換取數值穩定性這種想法,不愧是專門搞數學的料啊!」

陳景明和周文淵也都一臉訝然地看著林葉。

他們也沒有想到林葉居然真的給出一個實實在在的見解,更是讓馮致遠都產生了驚訝。

不過,從林葉剛才所說的內容來聽的話,這個方法似乎也和林葉搞的那個激波拓撲約束有異曲同工之妙。

這麼一想的話,似乎也就合理了?

看著馮致遠震驚的表情,陳景明心中暗爽,臉上也變回了一副風輕雲淡的模樣,適時地插話道:「怎麼樣,老馮?我就說這孩子腦子活吧。他最擅長的就是從數學結構上找物理問題的突破口。」

陳景明喝了一口茶,看似隨意地建議道:「我看這樣吧,反正林葉九月份就要來我們學校報到了。到時候,讓他去你那個實驗室轉轉?你那個噪音問題,讓他也跟著琢磨琢磨,說不定真能給你搞出點新花樣來。」

馮致遠此時哪裡還有拒絕的道理,他一拍大腿,豪爽地說道:「那敢情好啊!只要小葉願意來,我那是舉雙手歡迎!別說轉轉了,我直接給他開個實習研究員的權限!」

他轉頭看向林葉,眼神熱切:「小葉,等你開學了,一定要來工學院找我!咱們好好聊聊這個保螺旋度的算法怎麼落地!」

林葉看著馮致遠那熱情的笑臉,心中也湧起一絲對新挑戰的期待,微笑著點頭:「謝謝馮叔叔,我一定去。」

陳景明滿意地點了點頭。

他剛才的提議,也算是想辦法讓林葉能夠多去接觸一些東西。

無論林葉屆時到底能不能在馮致遠的項目中發揮什麼作用,但是能夠參與到這樣的課題當中,總歸是件好事。

「來,吃肉,吃肉!」

而後他笑呵呵地說道。

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