学霸的模拟器系统 第538节

　　“熔毁了？泰坦一号的熔点应该是……”

　　“没有熔毁，材料撑住了，上帝保佑你们那个该死的高熵合金。”

　　马斯克的声音透着一丝疲惫和困惑，“但是出现了热斑（Hot spots）。在喷管喉部下游30厘米的地方，出现了一个局部的、极高温度的异常区域。按照我们的热力学模型，那里应该是液氧冷却膜覆盖最完整的地方，理论温度不应该超过800K，但传感器显示那里飙升到了1400K！”

　　林允宁的手指无意识地敲击着桌面：

　　“你们用的是再生冷却（Regenerative Cooling），液氧在夹层里流动带走热量。如果出现热斑，说明冷却膜破了。”

　　“是的，我知道冷却膜破了！”

　　马斯克提高了音量，“但问题是为什么？我们的流体模型是基于西门子NX软件跑的RANS（雷诺平均纳维－斯托克斯）模型，我们跑了五百次模拟！每一次！每一次模拟都显示那里是完美的层流！即使考虑到表面粗糙度，也不可能出现这种见鬼的突变！”

　　马斯克停顿了一下，声音低沉下来：“林，我的首席工程师说是材料内部导热不均匀导致的，是你卖给我的合金有隐性缺陷。

　　“但我直觉不是。材料不会撒谎，而且我们已经试飞成功了一次。

　　“NASA的人下周就要来验收，如果搞不定这个，猎鹰9号的进度就要推迟半年，他们可能会收回订单。

　　“你知道这意味着什么，我会破产，你也拿不到你的分红。”

　　林允宁沉默了两秒。

　　“把原始遥测数据、热成像视频和SEM（扫描电镜）图像发给我。”

　　他站起身，看着窗外灰暗的天空，“Elon，如果材料没熔化，那就说明结构没坏。如果结构没坏却出现了热点，那就是流体在微观层面上‘撕开’了你的模型。”

　　“数据已经发给埃琳娜了。你是物理学家，给我一个解释，林。”

　　电话挂断。

　　林允宁看着桌上那张画着TPU架构的草稿纸，犹豫了一瞬，然后合上笔记本，随手抓起椅背上的羽绒服。

　　咖啡还没喝完，已经凉了。

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　　两天之后。

　　以太动力总部，芝加哥南环区。

　　这里原本是一个旧的印刷厂仓库，现在被改造成了充满工业风的实验室。

　　还没走进硬件材料实验室的大门，林允宁就闻到了一股浓烈的、焦苦的黑咖啡味，混合着机油和臭氧的味道。

　　埃琳娜·罗西正趴在一台半人高的高分辨率扫描电子显微镜（SEM）操作台前。

　　她金色的头发乱得像个鸟窝，显然已经在这里熬了不止一个通宵。

　　她身边的垃圾桶里，堆满了压扁的红牛罐子。

　　看到林允宁走进来，埃琳娜甚至没有打招呼，直接按下回车键，把一张放大了5000倍的晶格图像甩在了巨大的挂壁显示屏上。

　　“老板，我检查了三遍，用我的职业生涯发誓。”

　　埃琳娜指着屏幕上的黑白图像，语气里带着东欧工程师特有的强硬和愤怒，“SpaceX切下来的那块喷管样本，晶格结构完美得像教科书。

　　“没有任何微裂纹，没有相变，没有杂质偏析。

　　“那些加州的工程师想把锅甩给我的材料？让他们去死吧！

　　“这就是他们发动机尾管的设计问题！”

　　林允宁脱掉羽绒服，随手扔在实验台上，只穿着一件卫衣走到屏幕前。

　　“冷静点，埃琳娜。没人说是你的问题。”

　　林允宁盯着那些整齐排列的原子图像，目光如炬，“调出他们的热流密度分布图。”

　　屏幕画面切换。

　　一张色彩斑斓的热成像图显示出来。

　　在喷管内壁，那是液氧和煤油燃烧产生的高速射流经过的地方，有一块指甲盖大小的区域呈现出刺眼的深红色，像是一个恶性肿瘤。

　　“系统，”林允宁在心中默念，“启动模拟科研。”

　　半透明的幽蓝色光幕在视网膜上展开，只有他一人可见。

　　【课题：SpaceX梅林1C引擎喷管边界层热斑成因分析】

　　【注入模拟时长：50小时】

　　【模拟开始。】

　　意识瞬间剥离肉体，沉入纯白的思维空间。现实世界的时间流速在此刻近乎停滞。

　　【第10小时，你摒弃了SpaceX提供的RANS（雷诺平均）模型数据，直接从第一性原理出发，在思维宫殿中重构了喷管内部的流体场。你将液氧流速设定为马赫数0.8，管壁粗糙度设为5微米。在稳态条件下，流场平静如镜，边界层紧贴管壁，一切符合层流特征。】

　　【第20小时，你开始引入变量。你叠加了燃烧室特有的高频声学震荡参数（2000Hz），并引入了非线性扰动项。流体表面开始出现微小的涟漪，但粘性力依然主导，边界层保持附着，并未出现热斑。】

　　【第30小时，你将压力边界条件提升至60个大气压，并考虑了液氧在超临界状态下的物性剧变。临界点出现了。声波频率与流体边界层的托尔明-施里希廷波（Tollmien-Schlichting waves）发生了非线性耦合。】

　　【第4小时，你的意识“缩小”并深入到微米尺度的近壁区。你看到了RANS模型“看不见”的景象——原本平滑的层流底层瞬间破裂。无数个直径仅为30微米的泰勒-格特勒涡（Taylor-Gortler vortices）像微型钻头一样疯狂生成。它们携带的高动量湍流核心瞬间刺穿了脆弱的冷却气膜，直接轰击在管壁上。】

　　【第50小时，你进行了局部的热流密度计算。涡旋撞击点的瞬时热通量飙升了400%，局部温度瞬间突破1400K。结论明确：这是高雷诺数下的旁路转捩（Bypass Transition），现有的工业级平均化算法过滤掉了这些致命的“高频噪声”。问题不在材料，在于数学模型的精度缺失。】

　　【模拟结束。】

　　【剩余模拟时长：8426小时30分钟】

　　林允宁睁开眼睛，感到太阳穴微微刺痛。

　　他揉了揉眉心，长出了一口气。

　　他走到实验室那面巨大的白板前，拿起一只黑色的马克笔，擦掉了一半写满材料配方的草稿。

　　埃琳娜端着咖啡杯，皱着眉头看着他。

　　林允宁没有说话，只是在白板上写下了一组偏微分方程：

　　ρ(?v/?t + v·?v)=-?p +μ?2v + f

　　他停顿了一下，在方程左边的对流项 v·?v上，重重地画了一个红色的圈。

　　“埃琳娜，帮我给埃隆和SpaceX回一封邮件。”

　　林允宁扔掉笔，笔盖在桌子上滚了一圈，发出清脆的响声。

　　“告诉他，泰坦一号没有问题。甚至他们的引擎宏观设计也没问题。”

　　林允宁指着白板上的公式，声音在空旷的实验室里回荡：

　　“问题出在数学上。他们的模拟软件在‘猜’流体的形状，但这次它猜错了。在高压和高频震动的耦合下，纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes Equations）表现出了强烈的非线性行为。出现了‘旁路转捩（Bypass Transition）’，而他们的软件还是瞎子。”

　　埃琳娜愣了一下，看着那个公式：“所以，我们要帮SpaceX修好他们的引擎？”

　　“不，”

　　林允宁看着那个红圈，眼神里闪过一丝兴奋，“为了解决这个工程问题，我可能需要先解决一个困扰了人类两百年的数学问题。”

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第349章 湍流的颜色（求订阅求月票）

　　四月的芝加哥，天气是个狡猾的骗子。

　　透过戈登综合科学中心（GCIS）的双层隔热玻璃，阳光铺在橡木地板上，泛着金色的暖意。

　　但只要推开那扇沉重的金属防火门，密歇根湖吹来的湿冷风就会立刻教你做人。

　　那是种渗入骨髓的阴冷，能瞬间冻僵面部肌肉，把呼出的热气变成白雾。

　　林允宁推开206实验室的门。

　　冷风倒灌，搅动了室内原本沉闷的空气。

　　陈旧的红牛酸味，混合着刚冲泡的星巴克深烘咖啡焦香，扑面而来。

　　实验室里充斥着一种令人焦虑的低频底噪——

　　那是服务器机架上几十个散热风扇全速运转的啸叫。

　　在这个底噪之上，是机械键盘青轴那种清脆、密集、不间断的敲击声。

　　咔哒咔哒。

　　节奏快得让人心率加速。

　　赵晓峰缩在墙角的人体工学椅里。

　　椅背被拆掉了，取而代之的是一个硬邦邦的记忆棉靠垫，强行矫正着他佝偻的脊椎。

　　他面前竖着两块24寸的戴尔显示器。

　　屏幕亮度调到了最高。

　　幽蓝色的荧光映在他满是油光的脸上，把那个深陷的眼窝照得惨白。

　　桌面上是灾难现场：

　　红色的Xilinx Virtex-5 FPGA开发板散落着，连接线纠缠成乱麻，几根探针危地悬在桌沿。

　　三罐捏扁的红牛易拉罐堆成了一个摇摇欲坠的金字塔。

　　旁边，是一袋敞口的奇多，橙色的粉末洒在了黑色的鼠标垫上。