第248章 林烨的礼物(2/2)
当多个非平衡参数同时超过某个临界值时,系统会从一种相对稳定的状态,跃迁到另一种完全不同的状态。
就像水在标准大气压下,100℃时从液态突变为气态。
但高超声速流动中的“相变”更复杂,涉及多种物理过程的协同转变。
为了描述这种耦合,温卿引入了一个新概念:“非平衡态相空间”。
在这个抽象空间中,系统的状态由多个非平衡参数共同决定。
当状态点移动到某个“临界曲面”附近时,微小的扰动就可能引发状态突变。
这个理论很优美,但验证起来极其困难。
需要同时测量多个非平衡参数,而现有的实验手段根本做不到。
“这就是我们的挑战。”
在组内讨论会上,温卿说。
“我们需要发展新的测量技术。比如,同时测量电子温度、离子温度、振动温度、转动温度……”
老王苦笑:“这太难了。现在能测个平均温度就不错了。”
“那就从最简单的开始。”
温卿没有退缩。
“我们先集中测量两个参数:电子密度和辐射强度。这两个参数相对容易测,而且根据理论,它们是非平衡效应的敏感指标。”
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她调出设计图:
“我设计了一种新型双通道光谱诊断系统。
一个通道测量连续辐射,反映电子温度;
一个通道测量特征谱线,反映激发态粒子密度。
两个信号对比,就能判断系统偏离平衡的程度。”
材料专家老陈问:“光学元件呢?高精度透镜和光栅,国内造不出来吧?”
“用替代方案。”
温卿早有准备。
“我查了资料,上海光机所最近研制出了第一代国产光栅,虽然精度不如进口的,但勉强能用。
透镜可以用组合透镜系统,虽然笨重,但能达到要求。”
“那数据采集系统呢?”
负责数值模拟的小张问。
“要同时采集两个通道的高速信号,现在的设备跟不上。”
温卿笑了:
“这就是为什么要等‘曙光-2’。我们可以用计算机直接控制实验,实时采集和处理数据。
我写了一个专用程序,能在实验过程中实时计算非平衡参数,根据结果动态调整实验条件。”
这个想法太超前了。
在那个年代,大多数实验还是“开环”的——设定好条件,运行实验,记录数据,事后分析。
温卿要的是“闭环”实验,让计算机根据实时数据智能调整实验参数。
“这需要很复杂的控制逻辑。”老王说。
“逻辑我已经设计好了。”
温卿展示控制流程图。
“核心是一个简单的反馈算法:如果监测到系统接近临界状态,就微调某个参数,观察系统响应。
通过这种‘试探’,我们可以绘制出状态空间的边界。”
组员们面面相觑。
这个实验方案的复杂程度,远超以往任何项目。
“干不干?”温卿问。
沉默了几秒。
“干!”老王第一个表态,“反正跟着你,干的都是别人没干过的事。”
其他人陆续点头。
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