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送走了戴维·麦格米伦这位普林斯顿的化学系主任后,徐川重新将精力放回了对超高温等离子体控制上。
这份工作的本质,实际上是对湍流建立一个数学模型。当然,更实际一点,可以说是对等离子体湍流的现象进行研究。
其实如果就难度来说,对等离子体湍流的现象进行研究并不比研究一个七大千禧年难题简单多少。
首先湍流是有名的混沌体系,也是令诸多物理学家、数学家一筹莫展的问题之一,更别提湍流中的等离子体湍流了。
而他要研究的,还不仅仅是等离子体湍流,更是可控核聚变反应堆腔室中的超高温等离子体湍流,难度湍流的基础上拔高了近两个量级。
尽管目前来说他已经对NS方程做了大幅度的推进,在理论上有了一个基础,但想要解决这个问题,依旧难如登天。
数学方面对湍流和NS方程的研究不说,他即便不是第一人,也能排到前三。
关键在于应用,目前在湍流和等离子体流体的应用层面上,大多数做出来的成果都是掺杂了实验经验和一些实验参数的。
比如普林斯顿的PPPL等离子体实验室,就有一套属于自己的唯像模型,请普林斯顿高等研究院中的数学家和物理学家针对PPPL设备做出来的。
这也是普林斯顿能为米国其他研究可控核聚变的实验机构提供帮助的原因。
而想要从数学理论上出发,抛开这些实验经验和实验参数来建立一个统筹模型,难度不是一般的大。
.......
南大,徐川坐在自己的办公室中,手中的黑色圆珠笔在稿纸上涂涂改改的。
【μ¯i(t)=1/T∫t⁰+Tt0μi~(t)dt.......】
【μ¯i(t)=Li】
目前来说,他仅仅能做到对于体均值近乎均匀的湍流流场进行的描述,而相对紊乱的不脉动场依旧是一团迷雾。
沉思了一会,徐川将手中的圆珠笔丢到了一旁,身体倒向椅背,默默的盯着天花板看着。
半响后,他长舒了口气无奈的摇了摇头自语道:“看来搞研究前立g真不是一件什么好事。”
一开始,在深入核心研究的时候过于顺利,让他以为在有了足够的理论支撑基础上很快就能得到结果,这让他自信满满的立下了g。
可现在看来,他距离这座迷宫的出口,还不知道有多远。
甚至,他现在都开始有些怀疑他走的这条道路可能是有问题的了。
......
众所周知,在宏观尺度下,气体和流体被看作一个连续体。
它们的运动由诸如物质密度、宏观速度、绝对温度、压强、张力、热流等宏观量来描述。
但与之相反的是,在微观尺度,气体、流体乃至任何物质都被看作一个由微观粒子(原子/分子)组成的多体系统。
而在流体力学所提出的方程组中最着名的当属(可压或不可压)欧拉方程组和okes方程组了。
不过在对流体动力学的研究中,还有另一个大名鼎鼎的方程,那就是玻尔兹曼(Boltznn)方程。
玻尔兹曼方程是一个描述非热力学平衡状态的热力学系统统计行为的偏微分方程,由路德维希·玻尔兹曼于1872年提出。
它可用于确定物理量是如何变化的,例如流体在输运过程中的热能和动量。
此外,我们还可以由它推导出其他的流体特征性质,例如粘度,导热性,以及导电率(将材料中的载流子视为气体)。
但它和NS方程一样,解的存在性和唯一性问题仍然没有完全解决。
不过在对等离子体湍流建立模型时,徐川用到了玻尔兹曼方程的一部分。
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