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第二百九十七章 为等离子体湍流建模（第2页）

其基本原理是数值求解控制流体流动的微分方程，得出流体流动的流场在连续区域上的离散分布，从而近似地模拟流体流动情况。

这项技术如今其实已经被广泛的用于了各行各业。

从能动的汽车、飞机、火箭，到不能动的高楼大厦、建筑通风，日常的空调、冰箱等等，全都有它的痕迹。

不过绝大部分的时候，CFD仿真模拟能得到的结果差别很大。

且不说不同CFD方法建立起来的仿真模拟，就是用同一种方法对同一个物体，比如飞机行驶建立起来的仿真模拟都有不同差别的结果。

就好比国内与国外的飞机，并不仅仅差距在发动机上一样，对于流体动力学的应用，也同样有着一段相当明显的距离。

这种差距主要体现在飞机应对危险状况时的反应力，动态平衡等方面。

比如遇到雷暴天气和风暴时，飞机能迅速通过电脑完成对机身平衡的调节。

亦或者体现在战斗机在做那些超高难度动作时，驾驶员对飞机的掌控力等等。别小看那些划过机身表面的流体和湍流，它们对飞机的平衡影响还是相当大的。

而NS方程之所以被无数数学家和物理学家们追求的原因就在于这里。

通过对它的求解，每一个阶段性的成果，都能在未来极大程度的提高人类对于流体的理解。

这些东西能转变成数学模型亦或者其他东西，辅助提升人们对于流体的控制以及应用。

随着对研究的深入，徐川开始全身心的投入进去。

就连研究地址也从南大办公室搬回了别墅，学校中那些才享受了他上课没几天的学子们就再次断了供。

对于可控核聚变反应堆腔室中的超高温等离子体来说，不管是目前主流的托卡马克装置也好，还是仿星器也好，亦或者球形的NIF点火设备也好，里面的等离子体都处于有限的空间中。

而在NS方程的阶段性成果基础上，他开始一点点的整理他从普林斯顿那边带回来的PPPL的实验数据，然后将其代入进去，为数学模型的建立做准备。

这是项相当繁琐的工作，但徐川却发现，这项工作似乎并没有想象中那么的难。

他原本已经做好了在这份工作上卡上几个月甚至一年半载的准备的。但现在，他有些惊讶的发现，截止到目前为止，他的推进似乎都还挺顺利的。

看着书桌上的稿纸，徐川嘴边带着一丝笑容：“看来并没有那么难的样子，或许很快就能搞定这个难题了！”

充满动力的他，再度投入了到了研究中。

日子就这样一天天过去，也不知道过去了多久。

书房中的，徐川一边抬头看电脑屏幕上之前整理出来的数据，一边挥舞着手中的圆珠笔继续在稿纸上写出一些数学公式。

“（τ）Vi（t）=1▽i（ξ，η，ζ，t）dξdηdζ，ft+ξ·xf=1κQ（f，f），。，”

盯着书写在稿纸上的数据，他皱着眉头陷入了沉思中。

推论到这一地步，他已经做到了通过数学方程来描述反应堆腔室中的等离子体流动，但新的问题也出现了。

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flag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flag。

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著名的当属（可压或不可压）欧拉方程组和Navier-Stokes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（Boltzmann）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）。