第326章 吴宏昌的敬礼（1/2）
随着回忆了这一年多时间以来面临的各种问题，吴宏昌便苦笑了一声，开始详细说起了这之间发生的事情。
「一开始，我们觉空气和水同属流体，只要好好研究一下，转化起来应该也没多难。」
「而起初的推进也确实挺顺利的，无非就是修改流体密度参数、调整雷诺数这些基础的介质替换工作，大家没花几天就搞定了。」
「可是，当我们将仿真推向高速运转时，就在一个极其关键的节点上，彻底被卡死了。」
「水下的流体环境和空气截然不同，尤其是当潜艇的螺旋桨在水下高速旋转时，桨叶背面的局部水压会骤降……」
吴宏昌刚说到这里，还没来及往下细讲，林叶的手指便在茶桌上轻轻敲了敲。
「水下高速运转时的局部压力骤降……」林叶擡起头，眼神平静，「吴老，你们是被水下的空化效应给难住了吧？」
听到这个词，吴宏昌端着茶杯的手猛地一顿，眼中闪过一丝惊讶。
「好小子，不愧我逢人就吹你是证明了N方程的人！」吴宏昌忍不住感慨道，「我这连具体的病症都还没描述，你倒好，一眼就把病根给看穿了。流体力学这点东西，在你面前简直是透明的啊，连水下空化这种偏门的工程难题都知道。」
「您过誉了，我只是偶尔在书上看过几眼相关的数据，随便猜的。」林叶谦虚了一句。
「偶尔看几眼就能瞬间跟我们的算法死机联系起来，这份直觉就已经难能可贵了。」吴宏昌叹了口气，继续说道：「确实就是空化效应，核潜艇的七叶大侧斜螺旋桨在水下高速旋转时，叶片背面的压力一旦低于海水的饱和蒸汽压，海水就会瞬间汽化，产生大量的空化气泡，而当这些气泡游离到高压区瞬间溃灭时，会产生微秒级的剧烈冲击波和极高的噪音。」
吴宏昌顿了顿，语气有些无奈：「我们所里的超算，前面跑好好的，可一跑到气泡溃灭的那个瞬间，直接就死机了，数据瞬间溢出，研究根本进行不下去。」
听完这番话，坐在一旁的陈景明放下茶杯，微微皱了皱眉。
「这个问题确实不简单。」陈景明作为流体力学泰斗，自然清楚其中的分量，「老吴，这跟我们在空气动力学里遇到的麻烦有点类似，但又更棘手。研究飞行器时，我们最怕的是突破音障那一下的激波压缩；但在水下，水本来是不可压缩的，空化效应却让它在局部产生了极端的密度突变，这就好比在原本平滑的河道里突然引爆了一颗炸弹，介质的连续性被彻底破坏了。」
林叶一边听着陈景明的分析，一边在脑海中快速推演着，随即给出了从数学层面更加本质的剖析。
「陈爷爷说的没错，从纯粹的数学角度来看，这不仅是简单的流体力学连续性断裂。」林叶看着两人，条理清晰地说道，「超算之所以死机，是因为在气泡溃灭的那个微秒级瞬间，发生的是热力学相变——也就是从液态到气态，再瞬间转回液态的过程，同时，这还伴随着极端的拓扑畸变。」
「流体的介质状态在这一刻发生了断裂，在偏微分方程上的表现，就是局部数值瞬间走向了无穷大，超算是算不出无穷大的，所以它只能死机。」
听完林叶这番如同解剖般精准的数学分析，吴宏昌更是觉一阵头皮发麻。
这种直接从数学本质出发的解释，听起来比原本从工程上对问题的描述还要麻烦多。
他目光灼灼地盯着林叶，急切地问道：「林叶，既然你能把问题的本质看这么透彻，那你有没有办法解决它？」
林叶沉思了片刻，竖起两根手指：「严格来说，有两种方法。」
「第一种方法，是最彻底的。就是我们把那套算法底层的数学模型全部推翻，重新创建一套专门适用于水下相变环境的模型。但这一步极其复杂，难点在于，我们必须在原本的N方程框架里面，重新引入一套极其繁琐的非线性相变追踪方程，以此来动态描述气泡边界的诞生与毁灭。」
听完这个提议，吴宏昌无奈地点了点头：「这种思路，其实所里的数学专家们也提过。但问题是，那个原本的算法模型是你搞出来的，我们的人光是看着那堆空气动力学的算式就已经一个头两个大了，更别说让他们去底层修改相变模型了，所以这条路走不通，我们只能老老实实地从算法应用的表层上去想办法，但是结果嘛……」
他摊了摊手：「我们现在就像是这样被难住了。」
「那么第二种方法。」林叶放下手，继续说道，「不改底层模型，直接从算法逻辑上动刀。」
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林叶比划了一下：「既然气泡溃灭的瞬间，数据会走向无穷大导致死机，那我们为什么非要强行去计算那个无穷大呢？我们可以在算法里加上一层隔离的逻辑，当系统检测到局部数值即将爆破时，用一个数学黑盒把这个极值点隔离起来，不让它的溢出影响到全局网格的计算，把它产生的能量平滑地分配给周围的流体。」
吴宏昌听完，眉头却深深地皱了起来。
「林叶，你这个想法确实直击要害，不瞒你说，我们在之前也同样尝试过顺着这个思路走。」吴宏昌苦涩地摇了摇头，「可是根本无济于事，我们试着写了好几种隔离函数，但一到气泡溃灭的瞬间，能量爆发太猛了，我们设置的那些数学边界根本兜不住，瞬间就被撕裂了，我们实在找不到能够完美隔离它的方法。」
听到吴宏昌的抱怨，林叶非但没有觉棘手，反而轻松地笑了起来。
「吴老，那只能说你们运气不错，是现在才来找我的。」林叶端起茶杯润了润嗓子，笑道，「要是放在我上个月去西南物理研究院之前，面对这种级别的相变点，我还真不敢说能用第二种方法搞定，大概率最后还是要苦哈哈地去重写第一种底层数学模型，但是现在嘛……我可以直接尝试用第二种方法，给你们的算法加个小补丁了。」
旁边的陈景明看到林叶这副成竹在胸的模样，愣了一下：「你这是想到什么……等等！」
陈景明话问到一半，声音戛然而止。
他猛地睁大了眼睛，似乎是突然想起了什么，脸上瞬间露出了恍然大悟的神情，紧接着表情变极其精彩。
「你……你小子该不会是想用你搞出来的那个……」陈景明指着林叶，眼前顿时就亮了起来。
看到陈景明这副如同见了鬼又惊又喜的模样，再看看林叶在那儿笑而不语，一旁的吴宏昌顿时急像热锅上的蚂蚁。
「哎哟，你们爷孙俩在这儿打什么哑谜呢？！」吴宏昌急直拍大腿，凑上前眼巴巴地问道，「老陈，他到底想到什么了？你快跟我透个底，这水下空化的问题，是不是真的有救了？！」
看到吴宏昌急直拍大腿的模样，陈景明忍不住笑了起来，也不再卖关子了：「老吴，别急，林叶前段时间刚投出去一篇论文，那里面提到了一种极其特殊的数学算子，我觉用来解决你们的那个空化死结，简直是再合适不过了！」
「论文？什么论文？」吴宏昌眼睛一亮，连忙追问，「投给哪家期刊了？我回去就让人把论文打印出来看看！」
「是投给《华国科学：物理学力学天文学》了。」陈景明端起茶杯喝了一口，「不过你现在去也找不到，论文还在走审稿流程呢，你暂时还看不到。」
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