第三百三十八章：国家有你，何其有幸
小说：大国院士作者：少一尾的九尾猫字数：5029更新时间 : 2023-06-10 20:36:34
仙林校区，工业大楼中。
第二次来到这里，这次徐川特意观察了一下大楼中的办公情况。
两个月的时间过去，在彭鸿禧院士的主导下，人员招聘，项目研究方面的工作都已经全面展开了。
一路过来，他看到了好几组不同的研究员聚集在不同的地方讨论着什么。
当然，他也没细看。
作为一名总负责人，他只需要把控住项目的方向，解决掉那些最为困难的问题就足够了。
至于那些其他的问题，还是得有人干活的。
他只是一个人，又不是一个神，在可控核聚变这种超级工程上，不可能包揽所有的事情。
一路来到彭鸿禧的办公室，徐川敲了敲敞开着的门。
里面，彭鸿禧正坐在办公桌前处理着工作，听到敲门声后抬头看了一眼，随即脸上带上了笑容。
放下手中的笔，他笑着起身招呼：“徐院士来了。恭喜你啊，又破了一项纪录，一天内成就两院院士头衔。”
徐川笑道：“彭老太客气了，在你面前，我也只是个晚辈而已。”
彭鸿禧笑着道：“达者为先，你的学识和能力已经远超我们这群老头子了。”
寒暄了一下，徐川切入了正题，道：“不说这些了，我这次过来估计时间也不多，还有很多其他的事情要忙，彭老伱手上的事情肯定也不少。”
“关于之前那个等离子体湍流控制模型呢？带我去看看。如果没什么问题的话，我得向上面的申请超算进行验证了，后续还有不少的事情要做。”
彭鸿禧点了点头，起身道：“跟我来，模型优化这边已经做的差不多了，只是不知道有没有达到你的要求。”
徐川：“先看看，不行的话再来改。”
“对可控核聚变来说，腔室内的等离子体湍流控制是一件大事，急不得，必须要确保万无一失才行。”
跟着彭鸿禧，两人一路来到了七楼。
“周吉，夏广，你们两个过来一趟。”
彭鸿禧朝着办公室中正在电脑面前忙碌的人群喊了一声，很快就有两名中年男子站了起来，快步走了过来。
随即，他徐川介绍道：“七楼这个办公室中是你之前特意安排招聘的数学物理模型方面的研究员，都在这里，一共十二个人。”
“前两个月他们一直在配合等离子体方面的教授在对模型进行优化。”
“周吉和夏广和这两人就是目前负责人，一正一副。”
“周吉周主管原先是华科院那边的精英，主要是等离子体建模方面的人才。”
“夏广则是华科大毕业的，之前一直在川航航天局那边做流体力学方面的工作。”
“两人在流体力学和建模方面都有着是十几年的工作经验。”
简单给徐川介绍了一下，彭鸿禧转头看向周吉夏广两人，接着道：“这位就是咱们可控核聚变工程的总负责人，徐川徐院士。”
闻言，周吉笑着上前，道：“徐院士的鼎鼎大名，早有耳闻，一直想见一面，今天终于等到机会了。”
一旁，夏广的性格倒是稍微内敛一点，只是笑着上来握了握手打了个招呼。
徐川笑着和两人握了握手，打了个招呼：“这段时间辛苦你们了，带我去看看优化后的模型吧。”
周吉点了点头，道：“好，去找个会议室吧，这边不太好演示。”
会议室中，夏广将手中的U盘插入电脑中，连上了投影设备。
徐川则检测着这些天他们完成的工作。
【应用链式规则--优化√】
【时空坐标的神经网络微分——优化√】
【多场湍流模型约束--优化√】
【湍流边缘电场波动表征--优化√】
【.】
一项项的优化目录呈现在徐川眼中，不仅仅是标记了优化完成，包括优化后测试出来的性能效果，以及与之前的数据对比都做了出来。
南大的超算中心虽然没法完整的运行整个数学模型，但对模型中某些模块进行单独的优化测试什么，还是没什么问题的。
老实说，对等离子体湍的数控模型的测试数据进行优化，难度还是相当大的。
不过周吉和夏广两人不愧是华科院和航天局出来的顶级人才，不仅那些他标记出来那些需要优化的地方全做完了。
就是后面他没有留意和标记出来的地方，哪怕是仅仅是只能提升一丁点的性能，也对其进行了处理和整改。
检测完相关的数据，徐川满意的点了点头。
“从数据来看，优化工作做得相当不错。将优化后的模型整理一份给我，我这边去找台超算验证一下。”
不得不说，人多就是力量大。
这些东西如果全由他一个人来说，没有个大半年的时间根本就做不完。这还是建立在他对模型相当熟悉的基础上。
带着模型，徐川和彭鸿禧离开了七楼。
走在路上，彭鸿禧开口问道：“你这个模型目前来说应该还只是一个唯像模型吧？你准备怎么解决可控核聚变反应堆腔室中的超高温等离子体精确探测难题？”
“如果做不到对这些等离子体的数据精准探测，恐怕你这个模型也没法用于反应堆上。”
对可控核聚变反应堆内超高温等离子体湍流的探测，是目前可控核聚变技术中的一大难题。
严格来说，它其实只是控制聚变反应堆腔室内‘超高温高压等离子体湍流’难题的一部分。
在可控核聚变研究的这条道路上，对可控核聚变反应堆中的等离子体湍流进行控制是至关重要的一步。
但这并不仅仅只是一个问题，它是一系列的问题。
像外部的超导线圈产生强磁场控制，像建立数学模型对等离子体湍流进行调整，像第一壁外圈的冷却系统等一系列问题其实都是包括在内的。
只不过目前来说，无论是惯性约束还是磁约束，或者托卡马克和仿星器，没有一条路径能够解决这个问题的。
听到这个问题，徐川笑了笑，道：“这个问题要说复杂也复杂，但要说难，或许也算不上很难。”
闻言，彭鸿禧有些好奇的问道：“你准备怎么解决？”
目前来说，对反应堆腔室内的等离子体湍流测量常见的有两种。
第一种方法是测量等离子体自身发射的电磁波，来获得有关等离子体参量等信息的。第二种则是探针测量，通过将实体探针放入等离子体中以获得所需参量，是等离子体诊断的基本手段之一。
这两种方法是目前最常用的两种，但它们都有着各自的缺陷。
第一种方法的缺陷在于离子体发射电磁波的频谱很宽，包含的信息相当杂乱，建立的唯像模型只能在有限范围内准确。
第二种探针法虽然可以得到有关等离子体内部细致结构的信息和各种参量的分布情况，但缺点是会干扰被测等离子体。
例如改变流动图像，形成空间电荷包鞘，产生杂质污染等。
毕竟聚变堆腔室中的等离子体在运行时可是超高温超高压的，任何微小的扰动都可能导致整个流体运行的崩溃。进而导致这些离子体狂暴撞向第一壁。
徐川笑着晃了晃手中的硬盘，道：“其实这个问题的答案就已经隐藏在我建立起来的数学模型里面了。”
闻言，彭鸿禧一脸疑惑。
老实说，模型他也了解过，但并未发现里面有什么隐藏起来的东西。
徐川笑了笑，道：“我手头目前的这个数学模型，其实就是根据之前普林斯顿PPPL实验室那边的数据建立的。”
“唯像模型的最大缺点就是不够精准，但最大的优点是逻辑简单，能够在原始资料匮乏的情况下建立。”
“而PPPL等离子体实验室的数据是怎么观测到的，我想你应该清楚。”
彭鸿禧思索了一下，道：“如果我没记错的话，普林斯顿PPPL等离子体实验室对高温高压等离子体的观测使用的是微波探测法，利用电磁波频谱中的微波与等离子体相互作用的原理来测量等离子体参量。”
“你准备同样使用这种方法来进行测量吗？可这种方法获得数据同样不够精准。因为获取到的信息量实在太大了，很难对其进行精准的分析，只能得到大致的唯像数据。”
徐川笑着道：“没错，对反应堆腔室中的氘氚等离子体进行探测获取到数据的确很庞大，也很难分析。”
“但是为什么一定要去观察氘氚等离子体本身呢？”
闻言，彭鸿禧又愣了一下，不观测等离子体本身？那观测什么？
徐川笑了笑，道：“观测‘杂质’的数据！”
顿了顿，他接着解释道：“目前我们研究的可控核聚变，主流是DT可控核聚变，我们现在走的也是这条路，而DT聚变原料是氘氚两种物质，聚变的产物是氦原子+中子。”
“其中中子会被重新利用起来，要用来氚增殖反应，而氦原子，则会被偏滤器带走。”
“在这种情况下，为什么我们不能在氘氚这两种原料中掺入一些氦原子来当做原始‘杂质’呢？”
“这些掺入原料中的氦杂质，会跟随着氘氚原料一起在反应堆腔室中运行，当然，它最后进入偏滤器中随着氦灰一起送走。”
“但在运行中，它会产生与氘氚等离子体有较大差异的电磁辐射和微波数据。”
“相比较庞大的氘氚原料本身所产生的信息来说，氦杂质所产生的信息量毋庸置疑要小很多，但通过观测氦杂质的数据，可以对整个聚变堆内的等离子体湍流进行推导。”
“这样一来，我们获得的数据就是相对精准的了。”
徐川解释，彭鸿禧思索了一下，恍然就明白了过来，他眼神中带着一丝兴奋的神色，接过话题继续道：
“最关键的是，氦本身就是氘氚聚变的产物，也不会参与氘氚聚变中，因为如果要聚变氦原子的话，温度至少要达到十亿度以上。”
“这样一来，它并不会干扰到氘氚等离子体的聚变反应，因为氘氚聚变的温度达不到这个高度。”
“而且是因为伴随着燃料加入，随着偏滤器排除，它几乎可以全程监控整个等离子体湍流的运动状况。”
“唯一的缺点是要精确的分析这些氦原子传递回来信息量回很麻烦，它不像氘氚等离子体的信息一样可以做唯像处理。”
“但对于你来说，这并不是什么难事。”
“因为你已经解决了NS方程，有能力甚至已经对反应堆腔室中的等离子体湍流做一个数学模型来进行预测控制。”
“至于计算量，那是超算的事情，只要超算的性能足够，那就可以解决这些麻烦！”
喃喃自语似的叙述完这些，彭鸿禧抬起头看向徐川，眼神熠熠闪烁着激动。
老实说，通过在氘氚燃料中增加杂质来收集杂质的电磁波做到精准判断等离子体湍流的状态并不是第一次提出来了。
但在以前，没人能做到。
无他，因为根本就计算不出来。
就算是有人能对其做一个数学模型，也无法长时间的去控制等离子体湍流的运动。
因为流体系统是混沌的，对初值极度敏感，现实中的流动你给不出精确的初值，微小扰动也是不可避免的，这些都会被放大，以至于产生不可预测的结果。
在以往，等离子体湍流的运动可以说是一个完全的混沌体系，没人知道随着时间的推移它会演变成什么样子。
而现在之所以可行，是因为眼前这位已经搞定了理论基础。
他解决了NS方程，并利用成果针对性的做出来了一份数学模型，有了这份基础，再通过这种方法就能完成计算了。
这就是理论先行的好处了。
这种顶级前沿的理论突破，带动的科技发展，在这一刻体现的可谓是淋漓尽致。
更关键的是，这还仅仅是一部分，甚至可以说是九牛一毛。在流体力学领域的更多的进步，会随着时间一一出现。
包括航天、气动、武器设备等各种涉及到流体力学的领域，都将随着NS方程的破译而迎来飞跃式的发展。
亦如当年那位让国家握紧了手中剑一样，这位同样拥有着带动一个领域甚至一个国家往前走的能力。
盯着徐川看了一会，彭鸿禧忽然轻轻的感慨了一声：“国家有你，何其有幸！”
(本章完)
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“对可控核聚变来说，腔室内的等离子体湍流控制是一件大事，急不得，必须要确保万无一失才行。”
跟着彭鸿禧，两人一路来到了七楼。
“周吉，夏广，你们两个过来一趟。”
彭鸿禧朝着办公室中正在电脑面前忙碌的人群喊了一声，很快就有两名中年男子站了起来，快步走了过来。
随即，他徐川介绍道：“七楼这个办公室中是你之前特意安排招聘的数学物理模型方面的研究员，都在这里，一共十二个人。”
“前两个月他们一直在配合等离子体方面的教授在对模型进行优化。”
“周吉和夏广和这两人就是目前负责人，一正一副。”
“周吉周主管原先是华科院那边的精英，主要是等离子体建模方面的人才。”
“夏广则是华科大毕业的，之前一直在川航航天局那边做流体力学方面的工作。”
“两人在流体力学和建模方面都有着是十几年的工作经验。”
简单给徐川介绍了一下，彭鸿禧转头看向周吉夏广两人，接着道：“这位就是咱们可控核聚变工程的总负责人，徐川徐院士。”
闻言，周吉笑着上前，道：“徐院士的鼎鼎大名，早有耳闻，一直想见一面，今天终于等到机会了。”
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徐川则检测着这些天他们完成的工作。
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【时空坐标的神经网络微分——优化√】
【多场湍流模型约束--优化√】
【湍流边缘电场波动表征--优化√】
【.】
一项项的优化目录呈现在徐川眼中，不仅仅是标记了优化完成，包括优化后测试出来的性能效果，以及与之前的数据对比都做了出来。
南大的超算中心虽然没法完整的运行整个数学模型，但对模型中某些模块进行单独的优化测试什么，还是没什么问题的。
老实说，对等离子体湍的数控模型的测试数据进行优化，难度还是相当大的。
不过周吉和夏广两人不愧是华科院和航天局出来的顶级人才，不仅那些他标记出来那些需要优化的地方全做完了。
就是后面他没有留意和标记出来的地方，哪怕是仅仅是只能提升一丁点的性能，也对其进行了处理和整改。
检测完相关的数据，徐川满意的点了点头。
“从数据来看，优化工作做得相当不错。将优化后的模型整理一份给我，我这边去找台超算验证一下。”
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这些东西如果全由他一个人来说，没有个大半年的时间根本就做不完。这还是建立在他对模型相当熟悉的基础上。
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走在路上，彭鸿禧开口问道：“你这个模型目前来说应该还只是一个唯像模型吧？你准备怎么解决可控核聚变反应堆腔室中的超高温等离子体精确探测难题？”
“如果做不到对这些等离子体的数据精准探测，恐怕你这个模型也没法用于反应堆上。”
对可控核聚变反应堆内超高温等离子体湍流的探测，是目前可控核聚变技术中的一大难题。
严格来说，它其实只是控制聚变反应堆腔室内‘超高温高压等离子体湍流’难题的一部分。
在可控核聚变研究的这条道路上，对可控核聚变反应堆中的等离子体湍流进行控制是至关重要的一步。
但这并不仅仅只是一个问题，它是一系列的问题。
像外部的超导线圈产生强磁场控制，像建立数学模型对等离子体湍流进行调整，像第一壁外圈的冷却系统等一系列问题其实都是包括在内的。
只不过目前来说，无论是惯性约束还是磁约束，或者托卡马克和仿星器，没有一条路径能够解决这个问题的。
听到这个问题，徐川笑了笑，道：“这个问题要说复杂也复杂，但要说难，或许也算不上很难。”
闻言，彭鸿禧有些好奇的问道：“你准备怎么解决？”
目前来说，对反应堆腔室内的等离子体湍流测量常见的有两种。
第一种方法是测量等离子体自身发射的电磁波，来获得有关等离子体参量等信息的。第二种则是探针测量，通过将实体探针放入等离子体中以获得所需参量，是等离子体诊断的基本手段之一。
这两种方法是目前最常用的两种，但它们都有着各自的缺陷。
第一种方法的缺陷在于离子体发射电磁波的频谱很宽，包含的信息相当杂乱，建立的唯像模型只能在有限范围内准确。
第二种探针法虽然可以得到有关等离子体内部细致结构的信息和各种参量的分布情况，但缺点是会干扰被测等离子体。
例如改变流动图像，形成空间电荷包鞘，产生杂质污染等。
毕竟聚变堆腔室中的等离子体在运行时可是超高温超高压的，任何微小的扰动都可能导致整个流体运行的崩溃。进而导致这些离子体狂暴撞向第一壁。
徐川笑着晃了晃手中的硬盘，道：“其实这个问题的答案就已经隐藏在我建立起来的数学模型里面了。”
闻言，彭鸿禧一脸疑惑。
老实说，模型他也了解过，但并未发现里面有什么隐藏起来的东西。
徐川笑了笑，道：“我手头目前的这个数学模型，其实就是根据之前普林斯顿PPPL实验室那边的数据建立的。”
“唯像模型的最大缺点就是不够精准，但最大的优点是逻辑简单，能够在原始资料匮乏的情况下建立。”
“而PPPL等离子体实验室的数据是怎么观测到的，我想你应该清楚。”
彭鸿禧思索了一下，道：“如果我没记错的话，普林斯顿PPPL等离子体实验室对高温高压等离子体的观测使用的是微波探测法，利用电磁波频谱中的微波与等离子体相互作用的原理来测量等离子体参量。”
“你准备同样使用这种方法来进行测量吗？可这种方法获得数据同样不够精准。因为获取到的信息量实在太大了，很难对其进行精准的分析，只能得到大致的唯像数据。”
徐川笑着道：“没错，对反应堆腔室中的氘氚等离子体进行探测获取到数据的确很庞大，也很难分析。”
“但是为什么一定要去观察氘氚等离子体本身呢？”
闻言，彭鸿禧又愣了一下，不观测等离子体本身？那观测什么？
徐川笑了笑，道：“观测‘杂质’的数据！”
顿了顿，他接着解释道：“目前我们研究的可控核聚变，主流是DT可控核聚变，我们现在走的也是这条路，而DT聚变原料是氘氚两种物质，聚变的产物是氦原子+中子。”
“其中中子会被重新利用起来，要用来氚增殖反应，而氦原子，则会被偏滤器带走。”
“在这种情况下，为什么我们不能在氘氚这两种原料中掺入一些氦原子来当做原始‘杂质’呢？”
“这些掺入原料中的氦杂质，会跟随着氘氚原料一起在反应堆腔室中运行，当然，它最后进入偏滤器中随着氦灰一起送走。”
“但在运行中，它会产生与氘氚等离子体有较大差异的电磁辐射和微波数据。”
“相比较庞大的氘氚原料本身所产生的信息来说，氦杂质所产生的信息量毋庸置疑要小很多，但通过观测氦杂质的数据，可以对整个聚变堆内的等离子体湍流进行推导。”
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“这样一来，它并不会干扰到氘氚等离子体的聚变反应，因为氘氚聚变的温度达不到这个高度。”
“而且是因为伴随着燃料加入，随着偏滤器排除，它几乎可以全程监控整个等离子体湍流的运动状况。”
“唯一的缺点是要精确的分析这些氦原子传递回来信息量回很麻烦，它不像氘氚等离子体的信息一样可以做唯像处理。”
“但对于你来说，这并不是什么难事。”
“因为你已经解决了NS方程，有能力甚至已经对反应堆腔室中的等离子体湍流做一个数学模型来进行预测控制。”
“至于计算量，那是超算的事情，只要超算的性能足够，那就可以解决这些麻烦！”
喃喃自语似的叙述完这些，彭鸿禧抬起头看向徐川，眼神熠熠闪烁着激动。
老实说，通过在氘氚燃料中增加杂质来收集杂质的电磁波做到精准判断等离子体湍流的状态并不是第一次提出来了。
但在以前，没人能做到。
无他，因为根本就计算不出来。
就算是有人能对其做一个数学模型，也无法长时间的去控制等离子体湍流的运动。
因为流体系统是混沌的，对初值极度敏感，现实中的流动你给不出精确的初值，微小扰动也是不可避免的，这些都会被放大，以至于产生不可预测的结果。
在以往，等离子体湍流的运动可以说是一个完全的混沌体系，没人知道随着时间的推移它会演变成什么样子。
而现在之所以可行，是因为眼前这位已经搞定了理论基础。
他解决了NS方程，并利用成果针对性的做出来了一份数学模型，有了这份基础，再通过这种方法就能完成计算了。
这就是理论先行的好处了。
这种顶级前沿的理论突破，带动的科技发展，在这一刻体现的可谓是淋漓尽致。
更关键的是，这还仅仅是一部分，甚至可以说是九牛一毛。在流体力学领域的更多的进步，会随着时间一一出现。
包括航天、气动、武器设备等各种涉及到流体力学的领域，都将随着NS方程的破译而迎来飞跃式的发展。
亦如当年那位让国家握紧了手中剑一样，这位同样拥有着带动一个领域甚至一个国家往前走的能力。
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