天才学霸?我只是天生爱学习 第277节
陈辉和鄂维南院士看完新闻,神色都有些沉重,这起事故无疑是惨烈严重的。
“据说是因为当地温度太高,暖空气密度不够,没能提供足够的升力导致的……”
杨驰闲聊着道听途说的消息。
“没想到连波音都会出这种事情。”
陈辉感叹,“没记错的话,这应该是波音787首次出事故吧?”
“这有什么稀奇的,波音也不过是个组装公司而已,发动机都不是他们自己生产的。”
鄂维南摇头,“我们国产的C919也一样,发动机也是进口的。”
陈辉点头。
虽然目前华夏战斗机发动机已经追上了世界前列,但商用的飞机发动机跟战斗机发动机还是有许多区别,短时间内没办法将这项技术从军用转向民用。
但耐高温材料和多尺度流体模型,却是可以用的,如果完成研发,对民用飞机发动机的提升同样巨大。
到时候,大家坐飞机不仅更安全,也会更便宜。
与此同时,在距离陈辉他们不远的成飞会议室中,战堂堂主特地从京城飞过来,面色凝重的说道,“在蓝星油库那边,我们的飞行员与大米的飞行员进行了一场游戏,虽然最后赢了,但在返航时,因为长时间高强度的战斗,发动机发生了热壅塞,还好我们的飞行员经验丰富,化险为夷。”
所谓热壅塞,就是在燃烧时燃烧释热无法有效扩散,导致压力异常传播与气流速度下降,当氢当量比超过0.61或燃烧室结构设计不当时,隔离段无法调节过高压力,形成向上游传播的压力波并引发流动壅塞。
简单来说就是火焰直接“回退”到进气道,这是非常危险的情况。
“直接派银杏叶过去!”
成飞的主任工程师段晓飞强硬的说道,虽然银杏叶还没完全完成列装,但战斗力是毋庸置疑的,即便只有几架,但足以改变局部战场的局势。
摇头,“这不是我们该关心的事情,我们应该关心的是怎么解决这个问题,这不仅关乎到飞行员的安全,更关乎华夏的未来!”
很多情况他并没有跟这些研究员们明说,
但偷国的小动作如同儿戏,没能成功,阿三与阿巴的战斗更是丢了个大脸,本想露露脸,结果把屁股露出来了,被兔子的装备打了个6:0,也让阿美的意图化为泡影,但它并没有放弃,而是继续在蓝星油库地区挑事。
这个时候,强大的装备就显得非常重要了。
“最近陈教授也正在研究这个问题,已经有了些进展,但想要完全解决,恐怕还需要很长的时间。”
成飞负责人赵昀东开口说道,他虽然也是搞技术出身,但早已不会像段晓飞那样冲动。
战堂堂主点头,“陈教授那边,你们全力配合,加大资源投入,要什么给什么,一定要不惜代价,尽快解决这个问题。”
“但我们也不能把所有希望都放在陈教授一个人身上,你们再成立一个专项研究小组,同时研究这个问题,享受跟陈教授一样的待遇。”
华夏传统向来如此,饱和式救援,饱和式研发。
是人民铸就的历史,团结就是力量,这不是讲个人英雄主义的时候。
“筒子们,现在已经到了危急存亡的关头了!”
神色凝重的说道。
……
清晨六点,华夏空气动力研究与发展中心的激波风洞控制大厅里,荧光灯在金属控制台上投下冷白的光。
陈辉站在全息投影前,指尖快速划过空气动力学模拟图,蓝色流场在他瞳孔里投射出数学公式的残影——那是他昨夜推导的LES湍流模型修正项。
“陈教授,风洞预抽完成,总压稳定在80atm,总温2980K。”操作台前的研究员林正则探过头,额角沾着熬夜的汗渍,“燃烧室模型已经装入喷管,PIV激光器和LIF系统最后一次自检通过。”
陈辉点头,目光扫过墙上的倒计时屏——00:05:00。
今天要验证的是他改进的CFD模型,重点是燃烧室激波位置与燃料混合效率的耦合关系,若成功,超燃冲压发动机的热效率预测误差将从12%降至5%以内。
“启动风洞。”陈辉的声音冷静得像精密仪器。
来这里也有快一个月时间,原本他就有做实验的经验,这一个月的一线经验让他快速适应了研究所里的生活,适应了从理论数学家到实验科学家的转变。
控制台发出低沉的轰鸣,电弧加热器开始吞噬电能,淡蓝色的等离子体在真空舱内跃动,陈辉的余光扫过数据采集屏,压力传感器曲线正以0.1%的精度逼近目标值。
一切都在朝着预测中的方向前进,陈辉满意的点头,在他设想中,完成这次实验验证后,再进行最后的模型修正,就能彻底完成多尺度流体模型的攻坚。
这一个月时间,鄂维南院士那边也有了新的发现,在陈辉的帮助下,对模型进行简单的调整后,一种陶瓷基复合材料脱颖而出,耐受温度达到了惊人的4000K,同时能够在3000K高温环境下抗氧化寿命超过1000小时!
现在唯一的问题只是制备还存在困难,一旦这方面突破,耐高温材料的问题将迎刃而解,现在反倒是他的多尺度流体模型进度落后了。
嘀……嘀……嘀……
一阵急促的警报声将陈辉拉回现实。
“警告!PIV系统同步信号丢失!”研究院吴志伟的声音带着颤音,“相机阵列接收不到触发脉冲,现在只能拍静态图像!”
大厅里的空气瞬间凝固。
粒子图像测速是测量三维速度场的核心设备,若无法获取流速数据,CFD模型的湍流验证将失去关键支撑。
陈辉快步走到控制台前,盯着PIV系统的时序图——触发信号在最后1ms突然塌陷,像被无形的手掐断的琴弦。
第230章 饱和式研发
“检查激光脉冲时序。”
陈辉没有慌张,手指在电路板上快速敲击,“可能是同步控制器的高频干扰。”
研究员林正则快速上前更换控制器。
但更换备用控制器后,问题依旧!
这次实验他们准备了半个多月,如果因为这个意外失败,哪怕能很快找到原因,也需要再等半个多月,陈辉不想等那么久。
周围的研究员们依旧在努力的排查问题,但显然都是徒劳。
沮丧的气氛在实验室中蔓延。
陈辉眼角余光却忽然瞥见墙角的红外热像仪数据,燃烧室模型入口处的温度比预期高了80K。
“等等,”他转身对吴志伟说到,“不是设备故障——是气流提前转捩了。”
“转捩?”吴志伟愣住,“预仿真里边界层应该在x=250mm才转捩,现在才x=180mm……”
“高焓气流里的空气分子解离提前了!”陈辉目光锐利,仿佛有两道实质的光芒从中射出,他调出实时热流密度曲线,“壁面热流比预测值高了30%,说明激波提前附着,边界层被提前加热,转捩位置前移。”
他的手指在空气动力学图上划出一道弧线,“原来的PIV观测窗设在x=200mm,现在激波在x=180mm,那里的流速场根本不是预想的‘未转捩层流’,而是‘湍流混合区’——难怪相机拍不到清晰的粒子轨迹,流场太乱了!”
一切豁然开朗。
但团队还是陷入了沉默。
原计划通过PIV获取“层流-湍流转捩点”的数据,现在转捩点提前了70mm,所有预设测量点都偏离了真实流场。
更麻烦的是,燃烧室模型表面的微热电偶开始报警——壁面温度突破材料耐受极限(3800K),ZrB涂层边缘出现了细微的烧蚀坑。
“必须调整观测位置。”
陈辉斩钉截铁的说道,“把PIV相机移到x=150mm,那里还处于‘未受激波干扰的清洁区’。”
他快速在平板上调出燃烧室的三维模型,“同时,用LIF系统重点监测x=120mm处的OH浓度——如果转捩提前,燃料混合的核心区会向燃烧室上游移动。”
“但x=150mm的窗口是备用孔,”吴志伟犹豫,“石英玻璃的厚度只有3mm,高温下可能炸裂。”
陈辉也冷静下来。
但实验已经开启,根本没有那么多时间留给他思考。
“用铜网加固,再浇一层水冷胶。”陈辉转身看向林正则,“现在每耽误一分钟,燃烧室就多一分烧穿的风险,林教授,联系加工组,十分钟内送加固窗口过来。”
十分钟后,加固后的观测窗被装上。
陈辉亲自调试PIV激光器的角度,确保光束能穿透湍流核心区。
当新的触发信号亮起时,大厅里响起此起彼伏的呼吸声——相机捕捉到了清晰的粒子轨迹,尽管背景噪声明显,但流线的扭曲程度证实了陈辉的判断——激波确实在x=178mm处附着,边界层转捩点比预仿真提前了65mm。
“现在看LIF数据!”小吴突然喊到。
屏幕上,OH自由基的荧光图像显示,燃烧区的峰值位置从预仿真的x=110mm移动到了x=95mm。
“燃料混合提前了!”陈辉的手指在平板电脑上飞快计算,“转捩提前导致壁面摩擦增加,气流能量损失更大,为了维持总温,燃料喷射角度需要减小2°——这和我在修正模型里加入的‘催化反应加速项’吻合!”
原来,陈辉在模型中特意考虑了高温下壁面涂层对H分子的催化解离作用,这一项在预仿真中被设为“次要参数”,但此刻,LIF数据显示OH浓度峰值与催化反应速率的关联度比预期高40%——正是这一修正,让模型在转捩提前的极端情况下依然保持了预测能力。
“调整燃料喷射角度,重新启动燃烧!”陈辉的声音带着兴奋。
当H燃料以新的角度喷入主流时,燃烧室的压力曲线逐渐稳定,红外热像仪的温度峰值回落至2780K,PIV系统终于捕捉到了完整的速度场,激波清晰可见,分离泡尺寸与修正后的CFD模型误差仅2%,OH浓度分布与理论预测完美重合!
“成功了!”林正则欢呼,陈辉来实验室时,他还因为陈辉的年纪产生过怀疑,但没想到,他们竟然这么快出成果,这太不可思议了!
陈辉却盯着屏幕上的误差曲线,若有所思——在燃烧区下游,CFD预测的热流密度仍比实验高5%。
他快速调出壁面微观结构图,发现涂层在x=220mm处有一处微小的裂纹——那是昨夜激光测厚时遗漏的缺陷。
将缺陷位置在模型中标记起来,陈辉也松了口气,下一次,或许就是最后的时刻了,但现在,他还需要更多的数据才行。
数学不会说谎,但它需要更多的真实数据。
……
好好休息了一晚上,陈辉六点准时醒来,洗漱一番,吃了点东西,开始研读论文,推演模型,一直到八点,陈辉才去到食堂,再吃了点早餐,才去到实验室。
刚进实验室,陈辉就发现氛围有些不对。
“你好,我是何国伟,华夏科学院力学研究所的研究员。”
出现在实验室的一个陌生中年上前来打招呼。
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