五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】我见过中国所有顶级的风洞 -- 梦回青城

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        • 家园 谢谢喜欢“米格的天空”

          我是业余写着玩的,还要多请你这样的行家指教。在写【原创】比声音还快(十二)的时候,现炒现卖了一点老兄这里提到的东西,要是那时能像老兄先讨教就好了。

          • 家园 以前有一个讲莫斯科中央流体力学研究所(茶几)的系列,是老兄写的吗

            那个系列我也很喜欢,写的妙趣横生,引人入胜,把空气动力学的历史写的非常的激动人心,可当作是北航招生的另外一个启蒙材料,呵呵

            关键词(Tags): #空气动力学
          • 家园 喔,这个系列还没看过

            写的不错,很引人入胜,可以当作北航的招生宣传材料

            高温高速空气动力学是挺难的,当然,物理上没有什么本质上的新理论,就是一个复杂性;如你所说,有连续介质不再“连续”的问题,还有热动力学的因素在里面,另外,在高空还有一个稀薄气体电离化的问题,要考虑一些化学反应。在五、六十年代,老一辈的空气动力学家主要就是靠他们无与伦比的物理直觉和数学技巧来描述高温高速气动现象,其实这个物理直觉就是对一些特殊边界现象的气动方程的直觉,比如冯卡门和钱学森的一些理论。就算是连续介质的纳维叶斯托克斯方程,也是非线性的,那个时代(可能现在也是这样)的理论研究,就是在飞行器(飞行器是纳维方程的天然边界;所以我们说,空气动力学毕竟还是有有限固定边界的,要是气象动力学,那可就麻烦了,只能用非常粗糙的近似或模拟边界,呵呵,所以气象动力学理论基本上是玩具)附近找近似,所以有时候要解的方程一大堆,当然,不是真解,是更多的近似和技巧。这对工程上的理论指导真的不够,所以就要用高温高速风洞的数据给出更接近实际的边界条件。

            数字计算机兴起后,数值计算流体力学以及计算空气动力学在研究中的地位越来越重要,当然,如果没有更好的算法,三维纳维方程的数值解还是遥不可及的,这时候,风洞数据经常成为数值计算的新的近似边界或新算法验证的得力助手。十多年前的时候,老师们有一台386,去风洞试验的数据里挖掘一下,算个几个星期,修改修改计算模型,数据一收敛,就可以发一篇论文,呵呵

            现在中国自己的万亿次曙光计算机就要问世,我国的气动研究,应该比我们那时候,有了更大的进步了吧。不过,计算机速度上的数量级进步,比起三维纳维方程复杂性的数量级来,还是差了很多,所以,风洞还是必不可少的。

            高温高速飞行,除了火箭导弹以外,太空飞机这个领域也很活跃,前几天澳大利亚和美国宣布成功进行了超燃冲压发动机的试飞,我很希望我们中国凭借我们在高温高速气动领域多年的积累,也在这个领域中有所作为。

            关键词(Tags): #冲压发动机#空气动力学#风洞
            • 家园 CFD

              CFD很流行哦

            • 家园 我对现在工程研究中倚重数值仿真的作法非常担心

              模型的精确程度和适用范围、对经验参数的选取和应用范围、数值计算本身带来的问题,在对这些问题没有非常清楚的认识之前,依赖数值仿真出了问题都不知道问题是怎么出的。工程上现在很流行数值仿真,遇到一样的问题。对于已经实验证实的数据,用数值仿真复现是可以的,要超越实验数据的界限,问题可能非常大,这和多少亿次计算机没有关系。相反,如果有实验数据可以对数值仿真至少在几个关键点上验证,那数值仿真的可信度要高得多。

              • 家园 这应该不是问题

                数值模拟一般不会作为决策依据,只是作为某种理论的验证,来更形象具体的再现实验过程。数值计算结果都会与实验数据比较,得到验证才可以使用。发个小paper都是这样,作project要求更会严格。

                • 家园 嘿嘿

                  “数值模拟一般不会作为决策依据,只是作为某种理论的验证”

                  未必见得。我们的精馏塔因为高纯度,物性数据很少,设计单位就估算了。都是有科学依据的,但最后设计出来,造好了,达不到纯度要求,这才发现under design达70%!

              • 家园 这个数值计算吗也是要有理论根据的

                比较高级的数值计算技术,要在学术界占的住脚,都要有充分的理论根据;数值计算的算法,要在数学上有依据,比如说,你这个算法收敛到的解是不是唯一的?你的边界条件正确么?如果你的计算结果只对某个范围内的实验数据比较吻合,那么其应用价值就比较有限。

                关键词(Tags): #数值计算方法
                • 家园 问题在于理论依据不会太严密

                  如果有十分精确而且肯定的理论或者实验依据,那不需要数值仿真了,理论或者实验结果已经有了。就是在理论和实验数据的边界外那么一点点,需要“判断”是否属于合理的外延,这时候最容易出毛病,差不多是赌博。

                  现在这种情况越来越多了。技术只有把边界往外推一点,才能达到所需要的先进性,重复已经做过的东西没有意思。但往外推一点点,嘿嘿,可能是一马平川,也可能是万丈深渊。糟糕的是,数值计算可能不能准确地告诉你外面到底是什么,还是要把脚探一探才能确切知道。

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