普適性積冰生長(zhǎng)模型

“多體耗散粒子動(dòng)力學(xué)……”

祝蘭重復(fù)了一遍這個(gè)名詞，同時(shí)抬手理了一下頭發(fā)。

這是她在思考時(shí)會(huì)做的一個(gè)無意識(shí)動(dòng)作。

作為一個(gè)表面物理學(xué)教授，祝蘭自然很早就開始接觸分子動(dòng)力學(xué)相關(guān)的計(jì)算模擬了。

其中自然也包括耗散粒子動(dòng)力學(xué)（dpd）——一種在最近幾年才被提出的、應(yīng)對(duì)介觀粒子運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬方法。

但這個(gè)多體耗散粒子動(dòng)力學(xué)又是什么？

dpd中的基本粒子本來就不是分子動(dòng)力學(xué)中的單個(gè)原子或者分子，而是代表著一個(gè)個(gè)分子團(tuán)的粗粒化粒子。

由于省去了分子動(dòng)力學(xué)中對(duì)所有分子進(jìn)行描述的麻煩，系統(tǒng)的自由度大大減少，計(jì)算量也隨之呈指數(shù)級(jí)減少，非常適合介觀尺度或者具有一定規(guī)模的宏觀尺度的研究。

不過這個(gè)“一定規(guī)模”，在分子動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域指的也就是100n，最多不會(huì)超過1μ這個(gè)數(shù)量級(jí)。

如果多體的意思是繼續(xù)擴(kuò)大研究的尺度，那么就意味著又要增加需要研究的分子團(tuán)數(shù)量，和建立dpd方法的初衷相悖……

無法解開困惑的祝蘭最終決定“不恥下問”——她和林國(guó)范都不是航空工業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部的人，對(duì)于常浩南這個(gè)名字自然不會(huì)有什么印象。

所以在他們看來，面前這個(gè)人應(yīng)該只是182廠主要負(fù)責(zé)運(yùn)8除冰裝置改進(jìn)的年輕工程師而已。

至少目前還是這樣。

“好吧，你說的多體耗散粒子動(dòng)力學(xué)和我所熟悉的耗散粒子動(dòng)力學(xué)之間有什么關(guān)系么，區(qū)別又在哪里？”

實(shí)際上這個(gè)時(shí)候，常浩南也剛剛把瞬間涌入自己腦子里面的知識(shí)給整理完，關(guān)于dpd的基本原理，他也就只比坐在旁邊的祝蘭早了大概兩分鐘知道。

“最大的不同在于，dpd對(duì)狀態(tài)方程進(jìn)行了改造，基于此得到了新的控制方程。”

“dpd中的保守力是一個(gè)純排斥作用的力，其大小隨著距離的增加而減小，由這樣的力控制的粒子會(huì)不斷地彼此遠(yuǎn)離并最終充斥整個(gè)計(jì)算空間，形成一團(tuán)密度、溫度等各項(xiàng)熱力學(xué)性質(zhì)均勻的物質(zhì)。”

說完，常浩南從旁邊拿過紙筆，寫下了dpd的狀態(tài)方程。

p=kt+a2

之所以這么做并不只是為了讓林國(guó)范和祝蘭更容易看懂，也是為了加深常浩南自己的理解，以及順便把dpd的理論原理給整理下來。

“這個(gè)狀態(tài)方程里的流體密度的最高次項(xiàng)為二次項(xiàng)，而用于描述液體內(nèi)部壓力的狀態(tài)方程需要含有流體密度的三次項(xiàng)，故這種形式的狀態(tài)方程從本質(zhì)上無法數(shù)值模擬帶有自由液氣界面的流體系統(tǒng)。”

聽到這里，祝蘭的眼神猛地亮了起來：

盡管常浩南還并沒有開始介紹什么新知識(shí)，但是他能夠把到目前為止還算是前沿理論框架的dpd給講明白，并且直接點(diǎn)出了其最大的問題所在，顯然是真的研究過這個(gè)問題，而不是那種只學(xué)過1+1=2就想證明哥德巴赫猜想的民科，或者只憑頭腦風(fēng)暴就要大干快上的新手工程師。

如果說剛剛他們夫妻倆還是抱著些許居高臨下的眼光，想看看如此年輕的一個(gè)工程師能說多少有價(jià)值的東西的話。

那么現(xiàn)在，至少已經(jīng)把常浩南當(dāng)做是一個(gè)可以進(jìn)行平等學(xué)術(shù)交流的同行了。

旁邊的林國(guó)范也是不由自主地坐直了身子：

“所以你剛剛說的新方法可以解決這個(gè)問題？”

對(duì)于側(cè)重應(yīng)用向研究的林國(guó)范來說，這件事情的意義甚至還要更大一些。

因?yàn)閐pd的模擬有些過于理想化了，幾乎只能被用于氣態(tài)系統(tǒng)和流體均勻充滿整個(gè)受限密閉空間的滿管系統(tǒng)。

而現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，符合這兩種要求的情況屬實(shí)不多，幾乎所有的研究對(duì)象都在開放空間之內(nèi)，并且?guī)в凶杂梢簹饨缑妗?

“當(dāng)然。”常浩南用筆在面前的紙上輕輕點(diǎn)了點(diǎn)：

“我在研究文獻(xiàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，通過組合三次樣條曲線，對(duì)

dpd中的權(quán)函數(shù)進(jìn)行改進(jìn)，可以得到一種能夠根據(jù)距離不同自由轉(zhuǎn)換吸引和排斥作用的保守力形式，這樣就可以保證模型中的粒子能以一定的密度聚集在一起，從而形成類似凝聚態(tài)液滴形式的粒子團(tuán)……”

“在保守力的狀態(tài)方程中添加流體密度的高次項(xiàng)之后，就得到了dpd的狀態(tài)方程。”

常浩南說著在紙上寫下了計(jì)算流程的最后一步，也就是保守力方程的改造結(jié)果：

p=kt+a2+2br42(-c)

（請(qǐng)）

普適性積冰生長(zhǎng)模型

在完成了最后一個(gè)符號(hào)之后，他露出了一個(gè)滿足的笑容，然后輕輕把筆放在一邊。

“而基于它的控制方程，是可以對(duì)真實(shí)液滴進(jìn)行數(shù)值模擬的。”