第567章 唯一能做的(1 / 2)
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另一边,邹杨很快带肖宿回到了他们新准备的办公室。
房间不大,一张桌子、一把椅子、一个铁皮文件柜,角落里立着一块白板,但是布置得很规整,一尘不染。
墙面上嵌着一块触控显示屏,通过数据链路直接连到基地的主设计服务器,上面正显示着远航号的全尺寸立体设计图,手指滑动可以任意旋转缩放,查看推进段的磁喷管布置和能源段的储能环舱位布局。
这显然是韩熹他们特地准备的,每一个标识标签都标注得清清楚楚。
肖宿盯着这幅设计图看了许久。
韩熹确实很用心,整体架构和他之前给出的初步方案吻合度很高,从舰体中轴线上的聚变堆芯到后端的环形磁镜复合喷管,再到中部的乘员段和载荷段分区,几乎全按着他当初画的框架在走。
只有能源段那块设计出了点偏差,储能环偏离了舰体重心线,对整舰的质量配平会产生累积偏移,后面推进段做姿态控制的时候要额外多烧不少推进剂去补偿。
不过都不是大问题,等他做完手头的工作,这个问题也就解决了。
他没急着动那个图,而是把笔记本往桌上一摊开始研究了起来。
热载线的温度尖峰,表面上是界面热阻的问题,但是界面热阻本身不是一个独立的材料参数,它是焊接工艺、界面微观结构和声子输运三者耦合的产物。想要彻底解决,必须从底层把这条因果链搭起来。
焊接工艺参数决定了界面处中间相的成分与厚度,中间相的晶体结构决定了声子态密度的分布,声子态密度在界面两侧的失配程度决定了散射强度,散射强度最终决定了等效界面热导率。
这是一条从宏观工艺参数到微观输运系数的多尺度链路,每一环都有明确的物理机制可循,但是此前没有人把这套框架完整地搭出来,因为工程上习惯了用经验值把整条链路一把抹平。
肖宿双手抱胸,习惯性的蹙了蹙眉。
工艺参数层、微观结构层、输运系数层,这三层之间不是单向传递的,工艺参数影响微观结构,微观结构决定输运系数,但是反过来,输运系数的测量结果又可以反馈修正工艺窗口的边界条件。
这是一个闭环。
半晌,他抬手,在笔记本上标注了几个候选材料体系。
如果选钇钡铜氧系超导带材作为热载线基体,接头焊料最常用的是银基合金,那界面处大概率会形成一层钡-银-氧的复合中间相。
这层中间相的厚度通常在几百纳米到几个微米之间,恰好落在声子弹道输运和扩散输运的过渡区。
在这个尺度下,声子的界面散射不再是简单的漫散射模型能描述的,必须用声子辐射输运方程把界面两侧的声子分布函数分别解出来,再在界面处用透射系数匹配边界条件。
而透射系数本身又取决于中间相的声子态密度和界面处的原子力常数失配程度,这些参数在现有的工程手册里是查不到的,必须靠第一性原理计算结合深温实验反推。
紧接着,肖宿又在纸的背面推了一页半的方程。
声子辐射输运方程在界面处的边界条件不是常规的傅里叶边界条件,而是一个积分形式的输运边界。这意味着整个热载线-焊料-热载线的传热问题不能再拆成几段分别计算了,必须当成一个统一的输运问题来求解,界面条件作为内部边界嵌入整个热传导方程体系。
这会把计算量拉上去好几个量级,不过,他手里有高长安那边要送来的昆仑小型机,算力应该撑得住……