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第430章 重构燃烧

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  每一个参数,每一个步骤,都要有据可查,有源可溯。”

  “同时,开始着手高压压气机叶片的新型复合材料攻关。

  我们下一阶段的目标是,在满足强度和耐磨性的前提下,实现叶片轻量化。”

  陆先进点点头,接下任务。

  他知道,一场胜利的结束,往往是另一场更艰难战役的开始。

  韩栋的动作没有停顿,记号笔在白板上移动,最终落在了领航者一号核心机验证计划结构图的中心位置。

  一个方框被他重重圈起。

  浮动壁燃烧室。

  如果说发动机是飞机的心脏,涡轮叶片是大动脉,那燃烧室,就是真正泵出血液与力量的心房。

  “王雷,李响。”

  韩栋的声音让两个年轻人立刻站直了身体。

  “SGI集群,需要开始进行浮动壁燃烧室的流场模拟和材料选择。”

  “尤其是燃烧室内部衬层材料的热冲击、耐烧蚀性能,以及壁板冷却结构。”

  “我们需要一套能够在极致温度波动下,实现主动形变的燃烧室。”

  主动形变?

  这四个字一出来,连秦远山都皱起了眉头。

  他扶了扶眼镜,往前走了两步。

  “韩总,涡轮叶片面对的,是持续的、相对稳定的高温。

  可这燃烧室……完全是两码事。”

  秦远山的声音仍旧有些激动。

  “燃烧室内部,点火瞬间的温度可以飙升到两千摄氏度以上,但熄火冷却又快。

  这种剧烈的冷热交替,我们叫热冲击。

  任何材料在这么折腾下,都容易产生微裂纹,最后直接崩掉。”

  吴景同教授也补充。

  “不只是热冲击。燃料和空气混合燃烧,那不是均匀的火焰。

  里面有高温区,有低温区,压力也是瞬息万变。

  这对材料的耐烧蚀和抗氧化性能,要求太苛刻了。”

  这帮老专家,一辈子都在和材料打交道,深知其中的恐怖。

  王雷舔了舔有些干裂的嘴唇,他负责的是SGI集群的模拟。

  “韩总,燃烧室的流场,是典型的非稳态湍流。

  要精确模拟……计算量会是涡轮叶片模拟的十倍,甚至几十倍。

  而且,我们没有现成的数学模型可以套用。”

  李响跟着开口,他的问题更具体。

  “您说的主动形变……我不太理解。燃烧室的壁板,还能自己动?”

  韩栋将记号笔放下,走到白板前,用手画了一个示意图。

  “传统的燃烧室,是一个刚性整体。它只能被动地承受高温和压力。”

  “而浮动壁燃烧室,它的内壁是由许多块可以微小移动的瓦片式结构拼接而成。

  每一块瓦片,就是一个浮动壁。”

  “在浮动壁的内部,有我们设计的、蜘蛛网一样的冷却气道。

  高压冷空气流过,带走热量,保护壁板不被烧毁。”

  “最关键的,就是主动形变。”

  韩栋的手指在瓦片之间的缝隙处点了点。

  “当燃烧室某个区域温度异常升高时,我们的控制系统会立刻察觉。

  通过SGI集群的计算下达指令,这几块浮动壁进行微米级的移动和角度调整。

  改变局部气流,主动将高温区域吹散,实现温度的均匀化。

  不再是被动承受,而是主动去控制、去适应燃烧。”

  整个总控室,鸦雀无声。

  所有人都被韩栋描述的这个场景镇住了。

  一个会自己呼吸调整状态的燃烧室?

  这已经远远超出他们对机械工程理解的范畴了。

  陆先进第一个反应过来,他倒吸一口凉气。

  “韩总,这怕不是比那个单晶叶片还烧钱吧?”

  韩栋的回答很直接。

  “是一定。”

  “单晶叶片,我们只需要攻克一种材料,一种工艺。”

  “而浮动壁燃烧室,我们需要攻克至少三种以上的新材料:

  耐两千度高温的火焰筒内衬材料、兼顾强度和导热的浮动壁板材料、能在高温下保持弹性和密封的壁间密封材料。”

  “我们需要一套全新的、能够耦合流体力学、热力学、固体力学的多物理场模拟算法。”

  “同时还需要一套精度在微米级、响应在毫秒级的精密驱动与传感控制系统。”

  韩栋每说一项,众人的心就往下沉一分。

  “这其中的每一项,都是一个独立的国内顶级技术难题。

  我们现在,要把它们全部解决,并整合在一起。”

  韩栋看着王雷和李响。

  “王雷,你的任务,是宏观。

  用SGI集群,把整个燃烧室的流场跑起来。

  要看到燃料喷射、雾化、燃烧的全过程,以及每一股气流的走向,每一个压力波的传递。

  你的目标,是找出浮动壁板的最优几何形状和排列方式。”

  “是!”王雷大声应答,眼中是掩饰不住的兴奋。

  “李响,你的任务,是微观。”

  “你要将模型下沉到材料的原子晶格层面。

  当一束2000度的热流冲击到壁板的瞬间,它的晶格是如何响应的。

  一条0.5毫米的冷却气道,内部的气流是如何带走热量的。

  这需要你建立一个全新的模型,一个能把热、力、流体、材料特性全部耦合在一起的微观模型。”

  李响的呼吸都急促了起来,这对他来说,是前所未有的挑战。

  韩栋最后看向秦远山和吴景同。

  “秦老,吴教授,材料的事情,拜托二位了。”

  “这次,我们可能不只是要寻找材料,甚至要去创造材料。

  陶瓷基复合材料、高温镍基合金、甚至是非晶态合金,所有可能的技术路线,我们都要去尝试。”

  秦远山郑重地点头。

  “韩总,你放心。我们这把老骨头,就撂在材料所了!”

  会议结束。

  刚刚获得巨大成功的喜悦,被一个更加庞大、更加艰巨的任务所取代。

  但没有一个人退缩。

  王雷和李响几乎是跑着回到了SGI集群的总控室。

  面对着那一整面墙的巨大屏幕,王雷第一次感到了茫然。

  他坐在主控位上,双手悬在键盘上空,却迟迟没有落下。

  “从哪儿开始?”

  王雷喃喃自语。

  “这玩意儿……别说参考模型了,连个像样的理论都没有。”

  浮动壁燃烧室,在此时的国际上都还处于最前沿的探索阶段,公开发表的论文少之又少,更别提成熟的数学模型。

  李响调出了一个空白的建模界面,屏幕上只有三维坐标系在静静地旋转。

  他也感到了前所未有的压力。

  韩总要的,是一个能预测原子响应的微观模型。

  这已经超出了工程学的范畴,是在向基础物理学发起冲击。

  就在这时,王雷面前的终端机上,弹出了一个提示。

  【收到来自HD用户的新文件包,是否接收?】

  王雷和李响对视一眼,立刻选择了接收。

  这显然是韩栋给他们整理好的资料包。

  文件不大,瞬间下载完毕。

  解压后,里面没有他们想象中的任何图纸或者模型数据。

  只有一个最简单的文本文件。

  王雷颤抖着手,点开了它。

  屏幕上出现的,不是任何他们熟悉的程序代码或者工程参数。

  而是一页又一页,密密麻麻的、最基础的物理学和化学方程式。

  纳维斯托克斯方程、傅里叶热传导定律、阿伦尼乌斯公式、薛定谔方程……

  这些都是他们大学时就学过的,最根本的理论。

  在文件的最后,只有一行简短的文字。

  “从第一性原理开始,重构燃烧。”

  ……

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