023小说网 > 其他类型 > 七零疯批女王,踏雪封神 > 第236章 找到新的方向

第236章 找到新的方向(1 / 1)

“我认为,可能不止一个原因。”

她开始画图。

“首先是边界层问题。高超声速边界层本身就不稳定,容易从层流转为湍流。

湍流换热强度比层流高几倍甚至几十倍,这能解释部分热流脉动。”

她在图上标注:

“第二,烧蚀问题。我们的模型假设材料均匀烧蚀,但实际上,碳-碳复合材料内部有纤维、基体、孔隙。

烧蚀速率不可能完全均匀。烧蚀不均匀,表面形貌就会变化,反过来影响流场。”

“第三,等离子体鞘套。”

温卿画出弹头周围的流场示意图。

“高温使空气电离,形成等离子体鞘。但这层等离子体不是均匀的,可能有波动、震荡,甚至产生电磁效应,影响热传递。”

她转过身:

“这三个因素耦合在一起,导致热流脉动。

要精确模拟,必须建立更复杂的模型——考虑湍流转换、考虑材料微观结构、考虑非平衡态等离子体。”

会议室里安静了几秒。

“说得很好。”

孙研究员率先开口,“但问题是,这样的模型,我们建得出来吗?就算建出来,算得动吗?”

这是现实困境。

理论认识不足,计算能力有限。

“可以分步走。”

温卿提出方案。

“先建立简化的耦合模型,重点研究最可能的主导机制。

我建议从烧蚀不均匀性入手,因为这是我们相对容易控制和测量的。”

她从文件夹里抽出一份资料:

“我查了材料组的报告,我们的碳-碳复合材料,纤维和基体的热物理性质差异很大。

在高温下,纤维可能先烧蚀,留下孔洞;

基体后烧蚀,形成凹凸表面。

这种微观形貌变化,可能引发宏观热流脉动。”

老王凑过来看那份材料:

“这个思路……有点意思。我们可以设计实验验证。”

“怎么做实验?”有人问,“飞行试验太贵了,一年就一两次。”

“地面模拟。”

温卿早就想好了。

“可以用电弧风洞,模拟高超声速热环境,测试不同材料样品的烧蚀行为。同时用高速摄影记录表面形貌变化。”

孙研究员思考片刻:

“可以。但这个实验需要协调好几个组——材料组、实验组、测试组。小温,你写个详细方案,我来申请。”

方案很快获得批准。

温卿被临时调到实验组,参与电弧风洞试验的筹备。

电弧风洞是基地最珍贵的设备之一,能产生温度超过5000摄氏度的等离子体射流,模拟弹头再入时的极端环境。

但设备老旧,故障频发。

温卿第一次走进风洞实验室时,看到的是布满管线和仪器的庞然大物,有些部件明显是手工改造的。

“这是苏国援建时留下的,快二十年了。”

实验组长老李苦笑着说,“三天一小修,五天一大修。能做实验的时间,比维修时间还少。”

准备实验花了整整一周。

加工样品、安装传感器、调试测量系统、检查安全设施……每一个环节都可能出问题。

周五下午,第一次正式试验。

温卿戴着防护眼镜,站在观察窗前。

风洞启动时,低沉的轰鸣声响起,然后一道刺眼的蓝白色电弧点亮了试验段。

高温等离子体喷射到碳-碳复合材料样品上,瞬间,样品表面开始发红、发白。

高速摄影机记录着整个过程。

试验只持续了十秒——设备极限。

但就是这十秒,温卿看到了令人震惊的现象。

样品表面不是均匀烧蚀的。

某些区域烧蚀得快,形成凹坑;某些区域烧蚀得慢,形成凸起。

更关键的是,这些凹凸结构一旦形成,就会改变局部流场,导致烧蚀进一步加剧或减缓。

正反馈效应。

“快看热流数据!”老王指着仪表。

热流传感器的读数剧烈波动,和飞行试验中观察到的“热流脉动”如出一辙!

试验结束,样品取出。

表面布满了蜂窝状的凹凸结构,完全不是理论假设的光滑烧蚀。

“果然如此。”温卿低声说。

那天晚上,她留在实验室分析数据。

高速摄影的胶片冲洗出来了,她一帧一帧地看。

烧蚀过程像一场微观的地貌演化:

初始表面是平整的,加热开始后,薄弱点先烧蚀出小坑;

小坑边缘产生涡旋,加速局部烧蚀,坑变深变大;

相邻的坑合并,形成沟槽;

沟槽又影响更大范围的流场……

她突然想起末世时看过的一份资料:

关于“烧蚀不稳定性”的研究。

那份资料提到,在特定条件下,烧蚀表面会自发形成规则的波纹或沟槽结构。

这种结构一旦形成,会极大增强热传递。

当时她没太在意,因为末世的技术已经能制造出几乎不烧蚀的新型材料。

但现在,在这个材料技术落后的年代,这个问题成了致命的瓶颈。

温卿打开笔记本,开始推导数学模型。

她尝试描述这种“烧蚀-流场”耦合的不稳定性:

烧蚀改变表面形貌,形貌改变流场,流场改变热流分布,热流分布又反过来影响烧蚀速率……

方程越来越复杂,非线性项越来越多。

她知道,以现在的计算能力,根本解不出来。

但至少,她找到了方向。

周一上午的组会,温卿展示了试验结果和初步分析。

“传统模型假设烧蚀均匀,这是不对的。”

她把高速摄影的投影一张张放给大家看。

“实际上,烧蚀过程存在强烈的不稳定性。这种不稳定性,是导致热流脉动的主要原因。”

她调出飞行试验数据对比:

“大家看,地面试验的热流波动频率和幅度,和飞行试验高度吻合。这说明,我们抓住了主要矛盾。”

孙研究员仔细看着对比图,良久,缓缓点头:“有道理。那解决方案呢?”

“两个方向。”温卿早就想好了,“第一,改进材料。让烧蚀更均匀,抑制不稳定性。这需要材料组攻关。”

“第二,改进设计。”

她调出一张弹头外形图。

“既然烧蚀不均匀不可避免,那我们可以利用它。

比如,在容易产生热流脉动的部位,预设一些沟槽或凸起。

主动控制烧蚀形貌的演化,让热流分布更可控。”

会议室里议论纷纷。

“这思路……太激进了。”有人说。

“但也许是对的。”老王支持温卿,“总比一直跟着错误模型走强。”

孙研究员最终拍板:

“这样,小温,你负责完善这个理论,写出详细的数学模型和计算方案。

老王,你带几个人,设计下一轮验证试验。我去协调材料组,看能不能研制烧蚀更均匀的新材料。”

散会后,老王对温卿竖起大拇指:“行啊,才来三周,就把困扰我们几年的问题给捅破了。”

温卿摇头:“只是找到了方向,离真正解决还远着呢。”

章节报错(免登录)
最新小说: 人在吞噬,盘龙成神 分家后,我打猎捕鱼养活一家七口 阳间路,阴间饭 人在超神,开局晋级星际战士 名义:都这么邪门了还能进步? 兽语顶流顾队宠疯了 迷踪幻梦 重生汉末当天子 国师大人等等我! 顾魏,破晓时相见