第795章 热化学对流全耦合刚性求解问题

桃子既然说这个事情没有问题，叶清河就不再过多关注了。

实际上现在他在家里也很少谈论跟科研相关的事情，主要是家里这几个人对于这一块也都不太懂，他就算是说了，他们也不明白。

当然这个事情如果是没有窃听器，那肯定更好。毕竟就算不谈论科研的事情，总会谈论一些其他的事情，万一被窃听过去，也不是什么好事。

今天他早上完成了10公里跑，所以有一次抽奖机会，他一直没有抽，等晚上睡觉的时候，他才进入空间选择抽奖。

【信服】你身上会有一种让人信服的气质，只要不是超出对方的常识，就算是谎言，也会让对方信服。

？

看到获得的这个技能，叶清河愣了好半天，这个到底算是气质，还是说某种魅惑能力？

而且自己好像也并不太需要这个东西吧？

不过，既然抽中了，那就留着吧！

没有多想，叶清河早早睡了。

早上起来，叶清河只是在门口简单地跑了

5

公里，然后吃饭，去蒙科楼。

向东和罗佑两个人的核算工作接近了尾声，估计这两天就能够完成。所以叶清河也需要尽快把新的项目交给他们。

没有多寒暄，叶清河在电脑前快速解决着现有的问题。

下午，叶清河本来是准备去宠物医院的，但是并没有接到薛守去宠物医院的通知，所以只能是继续去蒙科楼里头。

实际上，他目前推进的超算全链路标准化验证与量化执行体系构建工作，也差不多快要结束了。

他已经完成了顶层置信体系框架的独创定义、单元级误差溯源理论重构、多物理耦合不确定性传播模型、分层置信等级阈值标定规则，以及极端工况抗崩坏、自适应耗散修正核心算法。

今天正在进行最后的全链路闭环校验的修正逻辑体系。

他需要独创验证、误差反馈、模型修正、再验证的闭环数学逻辑，让整套体系具备自我迭代优化能力。

可以说整套超算置信验证体系

99%

的核心理论、数学框架、创新算法、评价标准，都是他独立完成的。剩下的只需要向东或者罗佑的团队承担机械化、流程化、高算力消耗的执行性工作，这部分不需要什么理论创新，不涉及核心架构的参与，也没有规则定义权。

所有的工作，基本上向东和罗佑、符嵩三个人都是站在叶清河身后，看着他一步一步完成的。

看着屏幕上那套全链路标准化的执行框架，向东揉了揉有些发酸的脖颈，虽然已经被震撼过好多次了，但此时语气里依然满是难以置信。

“以前高超声速仿真最大的弊病就是算得出结果，却说不清结果是否可信。不同工况下的数据离散、崩坏、缺陷无法溯源，仿真结论只能依靠经验判断。现在叶教授给出的这套量化置信体系，相当于给超算仿真装上了一把精准的标尺。”

罗佑推了推眼镜，眼底里满是敬畏。看着比自己手底下学生还要年轻的叶清河，声音压低，满是叹服。

“我们三个人带的团队，能够分担算力调度、重复实验、数据归档。可顶层的公理设定、多物理耦合的边界约束，没有任何人可以接手。这不是量变的优化，是直接填补了国内仿真领域有计算无置信的空白。往后军工仿真的数据不再是仅供参考的数字，而是可以直接用于方案研判的可靠依据。”

过去国内高超声速的超算仿真是割裂的。

几何建模、网格划分、流体求解器运算、热化学耦合迭代、后处理分析，每一段都有独立的计算程序，各个环节有着各自的误差阈值，没有统一的数学标准串联。

仿真跑完能输出压力、温度、激波形态的大量数据，可科研人员无法精准判断误差来自网格畸变、NS

方程适定性破缺，还是热化学反应模型本身的偏差。

一旦出现离散崩坏缺陷，很难逆向溯源。

最终仿真结果只能和风洞实验做粗略对比，大量结

论依赖专家经验修正。仿真更多的是起到参考作用，不能直接作为工程决定的决策凭证。风洞实验依旧要耗费巨额经费，反复试错。

叶清河最近做的这些工作，完成了两件颠覆性的事。

第一，他建立了一套统一的数学公理基准，从几何不变量出发，为全链路每一个计算环节定义可量化的置信阈值。从初始模型的几何偏差，到动态网格的形变误差，再到高速下热化学耦合带来的求解漂移，每一处偏差都拥有精确的量化指标。

第二，搭建了误差逆向溯源逻辑。当仿真出现异常波动时，系统可以顺着置信链条反向定位缺陷产生的具体环节，不再是盲目排查。

罗佑、符嵩、向东三个人完成的只是在这套数学规则之下，调度超算集群开展大批量工况验算、参数复核、日志归档的执行工作。核心的判定逻辑完全由叶清河的底层理论锁死。

三个人当中，跟叶清河接触最多的符嵩，看着屏幕上的东西，再回首看了看身后的团队。

“变革远不止优化一次仿真。过去行业规则是风洞试验为绝对核心，仿真仅做辅助参考。现在这套置信体系让超算仿真的数据具备了工程级可信度。

前期大量方案筛选可以交给超算完成，极大减少风洞的实验消耗，缩短高超飞行器的研发周期。

更关键的是，我们拥有了自主可控的仿真置信评判标准，不再依赖国外商业软件内部不透明的误差判定逻辑。

往后不止高超，航空发动机、深空载人装备的强非线性仿真，都可以沿用这套范式。

这是把整个计算仿真的科研逻辑，从试错拟合改成了理论先行的新模式。”

说句不客气的话，也就是他们这个工作需要绝对保密，不能够向外透露一点消息，不然叶清河解决的这些问题，随便一个小项单列出来，发表到相关的期刊上，那都是行业震动的顶级大突破。

而叶清河这短短不到

3

个月里头解决的这些问题，已经可以成为整个行业的顶层权威，没有之一。

不单单是国内，在全球范围都是。

一旦被国外的各个国家和机构知道叶清河做了这些事情，可以说这些国家一定会想尽一切办法邀请叶清河，或者说把叶清河给弄到他们国家去。

因为这些东西真的是太重要了。

它就相当于一个加速器，可以让很多高精尖的军工航天设备的研发效率提升到一个新的高度。

“这部分工作，向教授和罗教授，你们两个人谁接手？”

叶清河在做完最后的一遍确认没有差错之后，转过头对着罗佑和向东两个人说道。

“我来！”

向东的动作更快一些，第一时间往前一站，举起右手。

就像是被老师询问谁来回答这个问题的小学生一样。

“那这个项目就交给向教授了。”

叶清河点点头，接下来的工作交给谁都一样，向东先说话，那肯定就是交给向东了。

看了一眼电脑屏幕下的时间，离下午下班还有一个多小时，叶清河没有休息，转过头打开新的研究文档，开始解决接下来的问题。

热化学对流全耦合刚性求解模块。

看到叶清河屏幕上出现的这一行字，符嵩、罗佑、向东三个人立马把视线全都聚焦到了叶清河的屏幕上。

作为行业的专家，他们太清楚这个问题的核心困境了。

其根源在于两套物理过程存在数量级悬殊的时间尺度鸿沟。

高超声速飞行时，流体对流的演化以微秒为单位，而高温下空气分子解离、电离的热化学反应往往在纳秒级完成。

二者跨度可达上千倍，将它们放在同一套方程组内求解，便造就了极强的方程刚性。

传统的数值解法面临两难。

若未匹配化学反应的极速变化，采用极小的时间步长，一次完整仿真的迭代次数会暴涨，即便动用国内顶尖超算，单次工况的演算时长也会拉长

至数周，算力消耗达到无法承受的地步。

若是放大时间步长，适配流体流动，化学反应项就会出现严重的数值失稳，残差毫无征兆地猛烈反弹，仿真直接发散崩溃。

过去，行业内的妥协方案大多是简化化学反应组分，删减部分反应路径，牺牲物理精度换取计算稳定。

可一旦简化模型，高温再入超燃内部的热环境预测就会出现巨大偏差，仿真结果失去工程参考价值。

而这个问题更深层的难点是，没有现成的数学边界可供参考。

此前全球范围内，对于多组分热化学耦合刚性系统，不存在严谨解析化的刚性阈值划分。

国内外的项目只能依靠科研人员常年积累的经验，反复试凑调整迭代参数。

研究者能够看见仿真崩溃、残差震荡，却无法从理论上预判在何种参数、何种流场条件下，系统会走向失稳。

相当于医生只能看见病症，却找不到病灶的精确位置，调试全凭盲猜。

激波边界层干扰叠加热化学非平衡效应之后，局部区域的刚性强度会发生非线性突变，一处微小的网格扰动就足以诱发全域求解崩坏，问题的不可预测性进一步加剧。

另外还有一层隐藏的工程壁垒，便是全链路的误差耦合。

热化学模块并非独立运行，它需要和已经完成的置信体系无缝对接。每一处迭代产生的微小偏差，会顺着流体、热场、组分浓度多条路径互相放大。

想要完成误差溯源，就必须理清究竟是网格缺陷、离散格式误差，还是化学反应参数带来的漂移。

传统手段无法区分多重误差的叠加干扰，很容易出现修复一处缺陷，又引发另一处失稳的连锁问题。

所以说这个问题不是算力不够，而是缺少能够驾驭刚性方程的底层数学理论。

国内外很多数学家针对这个问题都进行过研究，直到目前还没有哪个数学家或者是科研机构公开表示解决这个问题。

全世界的团队都被困在经验试错的圈子里，算力再多也替代不了解析层面的数学判据。

所以，这个问题说起来不比那些世纪难题难度低，甚至在他们看来有过之而无不及。

所以对于叶清河着手解决这个问题，他们是一刻也不敢分神，生怕错过一些关键的节点，或者说参数，导致全盘跟不上。

叶清河并没有在意身后三人的态度，他先是依托形式证明得到的空间几何不变量，界定刚性系统的理论边界。

先推导出热化学反应源项与对流项之间的特征时间判据，区分强刚性、弱刚性与非刚性区间，从数学层面找到方程出现残差剧烈反弹、求解发散的根源。

过往的团队只能观察到计算崩溃的现象，却无法精准划分刚性阈值。而这一套边界完全是由他独立完成推导的，所以不存在经验拟合的成分。

“现在相当期待叶教授最近做的这些工作，在未来某一天公布出来的时候，全世界其他研究人员的表情。”

罗佑小声对两个人嘀咕道。

“能是什么表情？我敢肯定，全是五体投地的顶礼膜拜，不会有其他的。”

符嵩小声回了一句。

叶清河这几个月完成的工作量、完成的相关问题，对于他们这些人来说，那就跟神迹差不多了。

如果不是亲眼一步一步看着叶清河完成，但凡有人跟他说现在有人可以像叶清河这么快速地解决这些问题，他都会认为那是天方夜谭。

当然，如果是直接把相关的解题步骤、独创理论放在他面前，那么他会直接纳头便拜。

叶清河这段时间的工作，可以说将整个行业提速了5年到10年。

改变了很多行业和产业的格局。

实际上这些东西，就算是全部拿出来让相关领域的专家去学习，光学习的时间，符嵩觉得至少也得花费一年以上，才能说完全理解这些东西。

当然，这是在叶清河不进行指导的情况下。