第301章 各大领域的大拿们再次疯狂催促
第301章 各大领域的大拿们再次疯狂催促
这个数字孪生体,不仅仅是一个可视化的模型。
它是一个活的、呼吸的、能够对任何操作和变化做出实时反应的虚拟聚变堆。
工程师可以调整磁体的电流,立刻看到等离子体形状和位置的变化;物理学家可以注入更高功率的加热波,实时观察等离子体温度和压强剖面的响应;材料专家可以模拟高通量中子辐照下第一壁材料的损伤演化————
时间飞逝,在陆安的亲自助力与「星流」工具的强力驱动下,CFETR数字孪生体V1.0正式在「星流」平台上迅速搭建完成。
这样的恐怖效率,让李院士等一众搞了一辈子聚变研究的科学家们震撼又惊喜不已。
搁以往这是做梦都不敢想的,而且合作后与陆安共事,他们也对这位当代罕见的全才有了更为深刻的认识。
不少参与该项目的科学家心中感叹,不愧是能解决NS方程问题的超级天才。
他们都公认陆安即便以后没有新的成就,单单靠现在创下来的成果,就足以比肩人类历史上的那些科学巨匠,排进前五已经没什么争议了。
而他未来还能创造多少新的成就,谁也不知道,也令这些科学家和世人倍感期待。
9月19日,第一次全堆芯MHD不稳定性模拟在数字孪生体上启动。
CFETR数字仿真研发中心,屏幕上,代表等离子体的绚烂光团在复杂磁场中旋转。
突然,一个扭曲模开始生长,如同一个不受控制的肿瘤,威胁著等离子体的稳定。
「警报!检测到(2,1)扭曲模快速增长!」
「启动主动控制线圈,施加=1分量的共振磁扰动(RMP)!」
指令下达,虚拟的控制线圈产生特定的磁场,精准地作用于不稳定的区域。
屏幕上,那扭曲的「肿瘤」以肉眼可见的速度被抑制、抚平。
实验室里爆发出第一阵属于聚变领域的振奋,虽然这是在虚拟世界,但他们第一次如此直观、精准地「看见」并「控制」了曾经令无数聚变装置功亏一篑的灾难。
有了数字李生体这个强大的沙盘,针对可控核聚变最核心难题一等离子体控制与燃烧物理的攻坚战全面展开。
在接下来攻克技术的日子里,项目团队著力应对三大挑战。
第一大挑战是抗辐照第一壁材料,聚变中子能量高、通量大,对材料破坏性极强。
传统材料在如此高剂量的中子辐照下,会迅速膨胀、脆化,寿命极短。
项目团队利用「星流」工具的微观尺度模拟能力,从原子层面设计新材料,模拟不同元素合金,如钒基合金、碳化矽复合材料等,在中子轰击下的位移损伤、氦气泡形成和氧化。
尝试在钨中加入微量的钛和碳,模拟显示,它可以有效钉扎位错,延缓辐照脆化,这种纳米结构的碳化矽纤维复合材料,在模拟中表现出极佳的抗肿胀和自愈合潜力。
强大的「星流」工具如同一个超高速的材料基因筛选器,以低成本和高效率,在虚拟世界中合成、测试了成千上万种候选材料,快速排除了不合适的选项。
然后将最有希望的几种材料配方和制备工艺,提供给合作的材料研究所进行实物制备和验证。
研发周期从传统的十年以上,缩短到了几个月可以确定数种有突破性前景的候选材料。
第二大挑战是偏滤器排热。
偏滤器是托卡马克的「垃圾桶」,负责排出聚变「灰烬」,也就是氦灰和部分热量,承受著最极端的热负荷。
热流密度超过20MW/m2,任何材料直接暴露都会瞬间汽化,负责热工水力的工程师对此简直感到头皮发麻。
不过「星流」工具的强项再次显现,他们模拟液态金属在强磁场下的流动行为,设计出液态金属自循环冷却偏滤器。
模拟显示,流动的液态金属能有效带走热量,同时其自由表面可以承受粒子的直接轰击。
还优化了传统铜合金水冷偏滤器的内部流道设计,通过复杂的多孔介质和微——
通道结构,将冷却剂的换热效率提升了数倍。
在数字孪生体中,偏滤器成功经受住了持续高功率排热的考验。
第三大挑战便是超导磁体与复杂结构的集成。
CFETR的巨大环向场线圈和极向场线圈采用NbSn等低温超导材料,其电磁设计、应力分析、失超保护是极其复杂的系统工程:
而「星流」的多物理场耦合能力在这里发挥到极致。
它同时计算著电磁场、结构应力场、温度场。
模拟超导线圈在巨大电磁力下的变形,确保不影响等离子体位形;模拟失超时巨大的热量和应力传播,优化保护系统的响应速度和可靠性。
星界动力航天旗下的航电团队也贡献了力量,他们设计了高度集成和冗余的磁体电源控制和失超监测系统,确保数亿安匝的电流稳定运行。
可控核聚变的研究开发进度和高效率,除了陆安之外,超出了所有参与者的预料。
他们知道效率会大大提高,但也没想到自从陆安参与进来后,其效率竟然会如此之快、进度如此之顺利,简直喜不自胜。
李院士在私底下表示,早知道这样,老早几年就该来找陆安一起搞聚变研究。
不过现在也不晚,李院士一度以为自己有生之年可能看不到这一天,但自从「CFETR数字方舟」成立以来的这几个月,让他愈发觉得有生之年很有希望能够看到可控聚变电站的问世。
让所有参与该项目的科学家们觉得,这一次真的不一样了,真的不再是「永远的五十年」了,很有希望能在未来十年内甚至五年内迎来革命性的突破,甚至商用落地。
当可控核聚变的研究者们正欣喜若狂地拥抱这「终极模拟器」时,其他那些同样依赖复杂物理模型和大量试验的领域也是望眼欲穿。
其它领域一些人脉丰富者,在听闻聚变领域最近的情况,再一次催促起了陆安。
实在是坐不住了呀,上一次催了陆安之后,就让等消息。
这一等就等到了现在,而且还没有一点动静,能不急眼嘛,尤其是有的领域内的项目,为了等陆安给他们适配「星流」工具这款超级仿真模拟器,都把项目停两年了。
就算再停两年,还是会选择继续等。
因为这笔帐不难算,太省成本,强大的效率倍增,即便等个五年八年也能把等待所消耗的时间抢回来,成本还实打实的大幅缩减了,几百个亿的特大项目工程,可能只用几十个亿,当然要等了。
别墅居所,周末下午茶时间。
「我可能还是低估了星流」工具的威力,现在不仅仅是航空航天以及聚变领域,几乎所有涉及复杂系统的设计、流体材、材料、化学反应的领域都急得望眼欲穿了。」
孟秋颜带著微笑说道,款步姗姗地来到陆安坐著的休闲区,并把一份整理出来的材料放到他跟前的桌面上。
「有需求的诸多领域里的主导人通过各种渠道,包括官方的、学术的、商业的合作请求、问询函简直琳琅满目,甚至还有几条赛道的重量级大佬直接向上边
的领导「打招呼」,让上边帮忙催一催。」
不一会儿,她微微偏头看向陆安略带好奇地询问:「这都两年多了,你打算拖到什么时候?」
陆安背靠沙发微笑著说:「不是我有意拖延,而是整得太快了不合理,会暴露灵曦智能核心强大的能力。」
毕竟,外界现在都以为只有陆安一个人在搞,至今为止全球学术界还在为他那篇NS论文抓头,研究了快一年了,至今毫无头绪,欧镁那边的1亿美元悬赏至今也未有人揭榜。
这个事情,在网际网路上还被无数吃瓜网友们戏称人类又多了一部神秘的「天阶功法」,一旦掌握,便可跻身世界顶尖行列。
而且这部神秘的「天阶功法」并非秘传,它就在那摆著,完完全全的向世人公开,所有人都可以修习。
只可惜除了创始人之外,至今为止,还无人得其要领。
却说此刻,陆安拿起孟秋颜带过来的文件阅览,分门别类地列出了最迫切的领域及其核心诉求。
【高性能船舶与海洋工程】
诉求方:国内顶尖船舶设计院所、大型国有造船集团、海军装备研发部门。
核心需求:高精度船舶阻力与推进性能预报、复杂海况下的耐波性与操纵性模拟、水下潜器流噪声与隐身性优化、新型舰船,如全电推进、电磁弹射的综合能量管理系统仿真。
当前痛点:传统船模试验水池周期长、成本高,且难以完全模拟真实海洋环境的复杂性,CFD软体在预报极端工况和精细流场,如螺旋桨空泡时置信度不足。
某船舶集团总师的原话急切地表示:「陆总!我们新一代的超级货轮和特种船舶,阻力优化哪怕降低百分之几,都是天文数字的燃油节省,还有海军那边,新舰艇的声隐身穿浪性能,急需星流」这样的神器来助力突破,能不能优先给我们开个模块?」
【新材料研发与极端环境材料行为预测】
诉求方:各大材料研究院所、高校材料学院、尖端制造业企业,如光刻机零部件、航空轴承材料。
核心需求:从原子/分子尺度模拟材料合成与相变过程、预测材料在极端温度、压力、辐照环境下的性能演化与寿命、设计具有特定性能,如超强、超轻、
超导的新型合金/复合材料/高分子材料。
当前痛点:其「炒菜式」的材料研发模式效率低下,失败率高,成本高昂,许多材料在极端工况下的行为无法在地面完全复现试验,导致设计保守、性能冗余或意外失效。
一位材料学界泰斗清晰给陆安写信:「小陆啊,你这星流」简直是给我们材料学开了天眼」啊!如果能从理论上预测材料的性能,我们就能有的放矢,不用再漫无目的地试错了几十年了,这对我们国家高端装备的自主可控,意义太大了!」
【生物医学与制药工程】
诉求方:顶级医学院、药物研发机构、人工器官研究团队。
核心需求:高精度人体血流动力学模拟,预测动脉瘤破裂风险、优化支架设计、药物在体内的分布与代谢过程模拟、蛋白质折叠与分子对接,加速新药设计、细胞尺度的微流体与生物力学研究。
当前痛点:人体是极其复杂的系统,传统医学研究依赖动物试验和临床试验,周期长、成本高、伦理问题突出,且存在种属差异。计算机辅助药物设计(CADD)的精度和效率有待大幅提升。
一位心血管领域权威专家通过关系给陆安递话:「陆先生,我们正在研究一种新型心脏辅助泵,但血细胞损伤问题一直解决不了。星流」能模拟血液在这种极端剪切力下的行为,这能挽救无数心衰患者的生命,还有新药研发,实在太慢了,也太贵了,而星流」或许能在医药领域带来革命。」
【能源与环境领域】
诉求方:风电/水电设备商、特高压输电研发单位、环保机构、气候变化研究模型团队。
核心需求:大型风力发电机叶片气动弹性与疲劳寿命预测、水轮机空蚀与效率优化、大气污染物的扩散与迁移模拟、全球气候模型的精细化与不确定性量化O
当前痛点:风电机组越来越大,气动和结构设计挑战几何级数增长,气候变化预测模型解析度不足,对区域极端天气的预测能力有限。
某能源央企高管发来邮件:「陆总,我们下一代十几兆瓦的海上风机,叶片一百多米长,传统软体算起来都发怵!还有,星流」能不能把我们的天气预报——不,是气候预测,搞得更准点?这关系到国计民生!」
【电子晶片设计与散热管理】
诉求方:国内领先的晶片设计公司、高端封装测试企业。
核心需求:纳米尺度电子迁移、晶片内部超密集互联的电—热—力多场耦合仿真、先进封装,如3DIC的整体热管理方案优化、散热器,如微通道、均热板的流体与传热极致设计。
当前痛点:随著晶片制程进入纳米尺度,量子效应、热积累效应日益突出,传统工具在物理效应模拟方面遇到瓶颈,散热已成为制约晶片性能提升的「天花板」之一。
国内某晶片大厂致电:「陆总!我们的下一代晶片,功耗墙快撞破了,星流」如果能精准模拟晶片内部的热流分布和应力,帮我们设计出更高效的散热结构,那就是给我们解了套,这比单纯提升电晶体密度可能更管用!」
材料后面还有很长的一串列表,譬如化工过程模拟、汽车空气动力学与碰撞安全、地质勘探与油气藏模拟、甚至包括考古学中对古代流体工具,如青铜器铸造范线的分析——
由此可见,解决NS方程问题对推动人类科技的发展是有多么大的作用。
光是解决这一个NS问题,就能将人类文明从现在的0.75级抬升到0.8级不是没有道理的。
面对如此纷繁复杂、且都关乎国计民生和科技前沿的需求,陆安也是一阵脑阔疼。
往小了说,这会占用他太多的个人时间,往大了说这不仅仅是简单的商业问题,更是一种沉甸甸的时代责任。
如今有了灵曦的辅助,搞出来的效率肯定是很快的,但这个事情不单单是搞出来就完事了。
真正麻烦的是搞出来之后怎么用?哪些人或机构能用?哪些不能用?或者有限制的允许用?
这都要考量,也是最耗费心力的地方。
毕竟,现实是复杂的,还涉及到大国之间的博弈、众多的利益纷争,相关赛道的格局洗牌再重塑。
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