第329章 棘手的问题
“各位别着急。”
许宁微笑着,手掌轻轻下压示意大家安静:“接下来我会详细说明我的想法,建议大家准备好纸笔记录,因为这需要我们共同的努力。”
他那自信的态度显然感染了在场的人,短暂的喧闹后,十几位工程师已经准备好笔记本,专注地望着绘图板。
“机翼结冰问题可以分解成两个独立的过程。”
见大家都已准备就绪,许宁直接切入主题:
“首先是过冷水滴或冰晶附着于机翼表面并流动,这是一个流体力学的问题。其次是这些液滴被捕获并在机翼上形成积冰,这涉及热力学。”
“虽然从严格意义上讲,这两个过程是相互影响的非定常现象,但在模拟时,我们可以采用一种简化的计算策略:
将空气和水滴的流动视为单向耦合,并假设在相变计算过程中这两种流动状态不变。”
“基于这一原则,整个计算过程可以分为几个步骤。”许宁在旁边写下了(1)作为开始:
“首先,在未结冰或已有结冰的机翼形状上生成计算网格,用于求解流场。
其次,通过流体控制方程模拟绕飞机的流动,获取速度场、壁面处的剪切力、压力变化以及对流换热系数等数据,这些都是影响水滴运动和结冰的关键因素。
然后,在此基础之上追踪水滴轨迹,分析其撞击特性,并结合传热传质模型来计算各部分的结冰厚度。”
“最后一步,理论上应根据结冰厚度更新几何外形,但因为我们主要关注除冰,所以这一步可以省略。”
“在进行防冰模拟时,我们需要考虑防冰热流输入对壁面和水膜温度的影响,同时还要考虑到不同防冰方式下气体、液体和固体之间的热交换。”
随着讲解深入,越来越多的公式出现在白纸上。
梁绍霖等人的眼神也从好奇转为茫然,最终化为惊讶与震撼——他们不仅听懂了,还觉得这个方案既合理又切实可行!
“这听起来真的有可能实现?”
“如果成功了,我们的飞机将会非常先进!”
“……”
听完之前的解释后,梁绍霖等人终于放下了心中的疑虑。然而,理解是一回事,实际操作又是另一回事。
这就像学生时代做练习题,看懂答案是一步,能独立解题则是更进一步的挑战。
对于大多数工程师来说,数学和物理理论并不是他们的强项。
即使有人能够巧妙地将科学理论与工程实践结合起来,创造出新的成果,在南郑这样的地方,也难以留住这些人才。
这里的科研条件有限,资源匮乏,让人难以施展拳脚。
因此,许宁决定先解决模型算法的问题,随后由182厂的工程师们接手,进行测试、分析及参数调整等后续工作。
“梁总师。”
许宁向前走了两步,把铅笔轻轻放在桌上:“我需要几位电脑制图方面比较熟练的人手,四五个就足够了。
我们需要将主翼和水平尾翼的研发电子化,这样才能为接下来的数值模拟做好准备。”
听到这里,梁绍霖显得有些为难:
“这个问题我会尽力而为,但厂里真正熟练掌握电脑制图的人并不多,算上我自己也不过寥寥无几。”
许宁一时无言以对,但他很快理解了对方的困境。
毕竟,会用电脑并不等于精通电脑制图。即使是601所这样大型的研究机构,在数字化研发组刚成立时也只有二三十人,而且这个数字一度减少到只剩七个人。
直到数字化研发和制造在歼8c项目中展现出巨大价值之后,情况才有所改善。
面对技术变革,许多资深工程师虽然学会了使用电脑,但在思维模式上的转变却遇到了瓶颈。
182厂的人才梯队出现了断层,当前的核心成员要么年纪较大,要么经验不足,在这种情况下遇到困难是难免的。
“那就找一些稍微熟悉电脑制图的人吧,这也可以作为一次学习的机会。”
许宁补充道:“无论如何,我们必须确保人选做事认真细致,因为这项基础工作一旦出错,可能会影响到整个项目的进度。”
182厂技术基础虽不雄厚,但办事效率却十分出色。
没过多久,他们就按照许宁的要求,从金城大学请来了长期合作的林哲彬教授。
由于项目涉及敏感内容,即便林教授是外部聘请且有授权,也不能随意进入存放机密资料的地方。
因此,许宁带着相关资料,在会议室与林教授见面。
“林教授,您好。”两人初次见面,礼貌地握手致意。
林教授旁边坐着一位看起来不到四十岁的女士,他介绍道:
“这是我的妻子祝意,也是金城大学的教授,专注于表面物理研究。听说这次的研究课题和她的领域有关,她也申请加入。”
“感谢两位的到来。”
寒暄几句后,许宁将资料放在桌上,用大约二十分钟时间简要介绍了他对机
翼积冰预测的想法。
听完后,两位教授交换了眼神,林哲彬首先发言:“许宁同志,这样称呼你没问题吧?”
得到肯定的回答后,他继续说道:
“理论上,通过动力学和热力学手段计算相变情况是可行的,但在实际操作中可能会遇到不少挑战。”
祝意补充说:“飞机在高速飞行时遭遇湿冷空气,液滴撞击粗糙表面的问题非常复杂。
虽然可以使用vof或lsm方法进行数值模拟,但对于高速撞击导致的大变形问题,当前系统难以确保所有网格上的插值函数稳定;
更不用说在这种情况下求解n-s方程所需的庞大计算量,即便是超级计算机也需要很长时间。”
祝意见气氛略显凝重,便缓和道:“或许许宁对液固表面相互作用有新的见解?我们可以就此展开讨论。”
许宁坐在对面,一时没有回应,似乎在思考如何回答这个棘手的问题。
“许宁同志?”祝意轻声重复,带着一丝疑惑。
许宁瞬间回过神来,他的愣怔如此短暂,让祝意几乎怀疑自己是否眼花。