张诚那震惊众人的“路径概率幅临界共振”理论,如同在迷雾重重的黑暗中投下了一颗耀眼的照明弹,瞬间为“擎天”项目组指明了前进的方向。然而,从理论构想到工程实现,从思想火花到实际攻克难关,中间依然横亘着一段需要凭借毅力、智慧与汗水才能跨越的艰难征程。
在随后的整整一个月里,整个动力所,尤其是“擎天”项目组,进入了一种近乎疯狂的、全员冲锋的决战状态。张诚作为理论的核心提出者和技术路线的总设计师,与项目组的工程师、程序员、气动专家、控制专家们紧紧地捆绑在了一起,组成了一个高效运转、目标一致的攻坚共同体。
首先面临的最大挑战,就是将张诚那高度抽象的数学概念,转化为能够在超级计算机上运行、并能与现有CFD软件和试验数据对接的随机计算流体力学(SCFD)算法。
这绝非易事。传统的CFD追求的是确定性解,而新的方法要求引入可控的、具有物理意义的随机源项,并追踪成千上万次模拟的统计结果。算法开发组的办公室彻夜灯火通明,张诚与几位核心的数学建模和编程专家几乎住在了那里。他们需要重新推导控制方程的随机形式,设计高效的随机数生成器(确保其空间相关性符合物理实际),并改造庞大的原有代码架构。
张诚展现了其不仅是理论家,更是卓越问题解决者的一面。他亲自参与关键算法的推导,用简洁优美的数学语言解决了令人头疼的收敛性和稳定性问题。当遇到并行计算效率瓶颈时,他甚至能提出改进数据结构和通信模式的建议,其对于计算本质的理解让专业的软件工程师都叹为观止。
与此同时,试验团队也全力以赴。他们根据张诚的理论预测,重新设计了更加精细的试验方案,在台架上加装了更多高频响应传感器,旨在捕捉那些之前被忽略的、代表“小概率路径”萌芽的微弱流动信号。巨大的台架一次又一次地启动、运行、采集数据,轰鸣声成为了研究所冬日里不变的背景音。工程师们顶着严寒和噪音,坚守在第一线,眼睛死死盯着数据流,寻找着理论与现实交汇的蛛丝马迹。
吴天阔所长则成为了最坚实的后勤部长和精神支柱。他调动全所资源优先保障“擎天”项目,协调算力,保障物资,更是不停地穿梭于各个工作组之间,为大家鼓劲打气。他看着团队成员们布满血丝的眼睛和日渐消瘦的面庞,心疼不已,却也只能将这份关切化为更加周到的后勤支持。
在这一个月里,张诚完全融入了这个集体。他与大家一样吃在食堂、住在所里,经常工作到深夜。他的桌上堆满了草稿纸和打印出来的程序代码,他的白板上写满了不断演进的公式和思路图。他虽然年轻,但那惊人的专注力、永不停歇的思维和始终如一的冷静,成为了整个团队在疲惫和焦虑中最稳定的“压舱石”。大家早已忘记了他的年龄,只将他视为可以信赖和依靠的、带领他们走向胜利的支柱与基石。
辛勤的耕耘,终于迎来了收获的时刻。
首先是在数值模拟上取得了决定性突破。在经过无数次调试和优化后,全新的SCFD程序终于在国家超算中心庞大的计算集群上成功运行。当第一批数百个系综样本的计算结果汇聚起来,通过张诚设计的统计分析方法进行处理后,屏幕上清晰地显示出了那条理论预言的、“通往失稳的关键历史路径”!
那是一条在特定工况下,概率幅会急剧放大的、由特定尺度涡结构生成、演化并最终触发全局失稳的流动演化轨迹!其空间结构和时间序列特征,与理论预测高度吻合!
“出来了!真的出来了!”负责算法调试的年轻博士盯着屏幕上那清晰无比的“路径”图像,激动得声音都变了调,猛地从座位上弹起来,挥舞着拳头!
消息瞬间传遍了整个项目组,所有人都涌向了计算中心,看着那揭示奥秘的图像,爆发出震耳欲聋的欢呼声!半个月前还被视为天方夜谭的理论,此刻化为了冰冷屏幕上确凿无疑的数据和图像!
紧接着,试验团队传来了更加令人振奋的消息。在对海量高频数据进行重新挖掘和针对性分析后,他们成功地在实际试验数据中,提取到了与SCFD模拟中“关键历史路径”萌芽期高度相似的、极其微弱的压力脉动和涡结构信号!理论与实验,实现了完美的相互印证!
这标志着,旋转失速与喘振这个“幽灵”,终于被抓住了尾巴,其产生机制在最深层的物理和数学层面上,被彻底揭示和理解!
理解了运行机理,解决问题便有了清晰的靶向。项目组乘胜追击,基于对“关键历史路径”的理解,迅速提出了多种针对性的主动流动控制策略。
有的方案是通过在机匣特定位置布置微型射流器,在监测到“路径萌芽”信号时,主动注入反相位的扰动,扼杀失稳于摇篮之中;有的方案是优化叶片型设计,从源头上削弱那条“关键路径”得以放大的非线性机制;还有的方案是改进控制系统算法,使其能够更快、更准地识别失稳前兆并采取应对措施。
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