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第25章 还是湍流的问题(第3页)

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说来说去,还是湍流的问题。

可湍流要是那么容易解决,就不会困扰大家这么多年了——所谓磁约束中的湍流效应,即是指等离子体在高温下受到扰动而产生的不规则流动现象。

流体运动时,如果流体质点的轨迹是有规则的光滑曲线,这种流动叫层流,没有这种性质的流动叫湍流。

举个形象些的例子,这就像是一个正在奔流的河道,如果将低温状态下的等离子体看作平静的河流,那么在高温高密度状态下,等离子体就宛如九曲十八弯的激流。

等离子体温度高,就相当于弯多水多,暗流涌动,想要约束自然很难,甚至一个不小心还有演变成洪灾。

更重要的是,河流的暗流如何流向,力如何作用,这些量会随着时间和空间坐标发生紊乱的变化,根本就没有任何规则和规律可言。

没有规律就代表着无法掌握,无法掌握就很难形成理论,没有理论自然就难以进行约束。

这就像是一个死结。

其实从上个世纪六十年代开始,等离子体湍流理论就已经初步建立,而随着全世界各大国家开始进行磁约束聚变研究,目前已经有了大量的模型和数值模拟代码,实验数据和结果也有很多,但是这些大部分都是在低频等离子体状态下的运行——也就是在低温低密度状态下等离子体湍流造成的横越磁场粒子、热能和动量输运有着很多的经验。

可一旦在高温高密度状态,特别是在目前他们所进行的破亿温度下,如何约束等离子体,如何解决湍流问题,却没有任何数据。

因为在全世界范围内,目前达到这一温度,只有他们等离子所。

换而言之,他们没有对照的经验,只能自己摸索。

退一万步,就算是有对照的经验,也其实没有太多参考价值,因为现在全世界范围内,所有研究可控核聚变的机构和组织,在等离子体的控制和约束上,从来都没有形成定理,完全都是靠着大量数据积累出来的经验。

至于将湍流掌握,这几乎是异想天开——在物理学界,湍流理论被称为经典物理学最后的疑团,因为它涉及到从微观到宏观许多时空尺度上的运动,它不仅和周围进行着能量交换,其内部也存在着各式各样的能量交换。

在这样的情况下,想要将其掌握,何其困难?

然而,无论多么的困难,现在他们遇到了这个问题,并且这还是一个需要他们不得不直面,不得不将其解决的问题。

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