都大学了，小学系统才来？ 第454节

　　陈林摆了摆手。

　　“韦教授太客气了。“

　　他顿了顿：

　　“我想问的是......“

　　“您在研究纳维-斯托克斯方程的时候。“

　　“是不是也会使用计算机进行辅助计算？“

　　韦北辰点了点头。

　　“会的。“

　　他说：

　　“数值模拟是研究NS方程的重要手段。“

　　“很多情况下。“

　　“纯解析的方法走不通。“

　　“只能靠计算机进行大规模的数值计算。“

　　陈林继续问道：

　　“那在您的研究过程中。“

　　“有没有遇到过一些特别棘手的计算瓶颈？“

　　韦北辰想了想。

　　“有的。“

　　他的表情变得认真起来：

　　“高雷诺数下的湍流模拟，计算量非常大，即便是用超算，有些精细尺度的模拟也需要跑很长时间。“

　　陈林点了点头。

　　他问的正是这个。

　　这也是他今天来找韦北辰的真正目的。

　　可控核聚变。

　　华夏其实已经取得了很大的进展。

　　从超导材料到强磁镜镜箍控制环面。

　　从辐射隙带缓冲技术到超超临界热机转换技术。

　　按照目前的进度。

　　最快2027年左右就能开启燃烧等离子体实验。

　　但有一个核心难题，一直没有得到根本性的解决。

　　那就是反应堆腔室内超高温等离子体的约束。

　　这可以说是可控核聚变技术实现中最大的难题。

　　也是最核心、最普遍的难题。

　　无论是托卡马克装置还是仿星器，都面临着同样的困境。

　　高温。

　　高密度。

　　长时间约束。

　　这三个条件必须同时满足。

　　如果拆分开来单独实现。

　　其实以现在的科技手段并不算太难。

　　比如高温。

　　产生可控核聚变需要的条件非常苛刻。

　　在无法像太阳这种恒星一样通过巨大压力使内部核聚变正常反应的地球上。

　　只能通过提高温度来弥补。

　　而要使得反应堆腔室内的氘氚材料聚变。

　　需要达到上亿度的高温。

　　不过即便是这样。

　　依然有不少手段可以做到。

　　比如激光聚焦点火、对等离子体本身通电进行加热、对等离子体体积压缩放热等等。

　　这些技术都能实现上亿度的高温。

　　甚至在不考虑维持时间的情况下。

　　欧洲原子能研究中心的那帮人。

　　还利用大型强粒子对撞机LHC。

　　创造出了超过5.5万亿度的超高温。

　　可见高温本身并不是导致可控核聚变无法实现的因素。

　　但问题在于。

　　如果把高温、高密度、长时间约束这三者合到一起。

　　要对其进行控制就难如登天了。

　　可控核聚变需要上亿度点火的温度，以及维持数千万度的常规运行温度。

　　而这个温度，目前没有一种固体物质能够承受，只能靠强大的磁场来约束。

　　但要通过磁场来控制和约束腔室内的超高温等离子体。

　　最大的问题便是超高温等离子体的超大雷诺系数导致的不规则湍流。

　　被电磁场束缚的高密度等离子体。

　　任何微小的扰动都会使整个体系产生紊乱。

　　数千万度的超高温等离子一旦脱离控制。

　　将会对反应堆的腔室造成不可挽回的破坏。

　　而商业化的前提就是能长时间运行和稳定输出能量。

　　否则一个可控核聚变反应堆运行一两天就得检修。

　　那可以说没有任何实际意义。

　　要想做到长时间的控制。

　　针对可控核聚变反应堆腔室内的超高温等离子体建立一个精确的数学模型。

　　是必须的事情。

　　这也是当前各国研究可控核聚变的核心之一。

　　但老实说。

　　这个研究方向并不被多少人看好。

　　因为太难了。

　　难到几乎不可能。

　　要想建立一个数学模型来精确控制反应堆腔室内的超高温等离子体。

　　在如今的可控核聚变领域中。

　　还不如寻找一种材料。

　　能够做到相对较长时间地抵御等离子体的溅射。

　　这条路反而更有希望。

　　比如华夏，在材料这条路上走得就相对较远，掌握了世界领先的第一壁材料制造技术。

　　比如增强热负荷的铍铜钨复合材料，就是华夏研发出来的。

　　被广泛应用在国内的可控核聚变研究中。

　　甚至包括国际性合作项目“国际热核聚变实验堆（ITER）“，都有超过百分之十以上的第一壁材料应用这种复合金。

　　老实说，寻求极致的对抗材料来实现可控核聚变，也是迫不得已。

　　因为大家都知道。

　　为超高温等离子体湍流建立精确的数学模型。

　　才是正确的道路。

　　但这条路实在太难了。

　　难到目前全世界都没有人能走通。

　　而陈林来找韦北辰的原因就在于此。

　　纳维-斯托克斯方程。

　　正是描述流体运动的基本方程。

　　也是研究湍流的数学基础。

　　如果能在纳维-斯托克斯方程的研究上取得突破。

　　或者至少找到一些新的数学工具和方法。

　　那对于解决可控核聚变中的等离子体湍流控制问题，肯定大有帮助。

第三百二十三章 窦教授的研究成果