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报告一下我所知道的最近关于超光速方面的有关研究发展情况

已有 2296 次阅读 2014-7-7 10:52 |个人分类:超光速|系统分类:科研笔记|关键词:麦克斯维尔,电动力学,流体力学,高超音速| 流体力学, 电动力学, 高超音速, 麦克斯维尔

报告一下最近关于超光速方面的有关研究发展情况。

1.早就有个报导说美国在搞这个光纤里作的风洞激波的模拟实验,光纤里面的光属于电动力学领域,风洞里面的激波是空气动力学的效应,看起来风马牛不相及,但这个试验竟然就把电动力学和流体力学实验从基础上联系到了一起。一直半信半疑,现在终于听到可靠的消息了。

   引人注意的是美国花大力器做这样试验,在实用技术这方面一定有重要作用。过去我们搞高超音速导弹冲压发动机,马赫数上到六以上就没有风洞可以试验,北京于鸿儒院士的那个爆轰管做实验,时间也只有顶多90毫秒,修个能吹几十秒的风洞,花费都是多少个亿以上,所以在光线里面模拟空气动力特性显得特别重要。

   对我们搞超光速的研究的实际意义是既然在光纤里面用光把空气动力学试验的激波都打出来了,那么为什么介质里面的麦克斯维尔方程组还一直用所谓的本构非线性来解释呢?打开这个局限,在非线性系数上改进介质内的麦克斯维尔方程组,使得能够满足激波的产生,那最简单的办法就是引入可压缩的介质方程,这方面也可以有添加源项办法来做,如同西工大物理系 罗春荣教授和赵晓鹏教授作了马赫角与马赫数关系的推导,他们的主要的创新点是用电动力学的推迟势算激波斜角。但是出发点也是介质运动。

2. 最近有个美国博士生论文,论证相对论和可压缩变换相差不大,他引出闵科夫斯基空间来代替可压缩性流动方程的那个系教变化。尽管他也是楞拿着相对论来算空气动力学的效应的,但是这个理论和上面说的实验其实已经靠到了一起,从实验上来验证前面的理论,很不简单!

3. 东北大学一个辽宁省重大科技攻关项目已经借鉴我们的有关理论推导开始用流体力学办法算电磁场,结果居然不错,题目是《稳态不可压流计算方法在稳恒电磁场中的应用》作者 雷洪, 赫冀成,单位是东北大学 材料电磁过程研究教育部重点实验室, 辽宁 沈阳 110004,因为守恒格式的程序那可是可以用麻袋装了,所以他们从流体力学和电磁学的相似性出发 ,揭示了稳态不可压缩流体流动方程、 稳恒电场方程和稳恒磁场方程在数学表达上具有相似性 ,均可用对流项 ,扩散项和源项来表达· 而且在数值求解中也存在类似规律 ,可利用计算流体力学中对对流项和扩散项的处理方法来处理电磁场方程中的对流项和扩散项。

   把黄志洵教授在前沿科学发表的一篇文章在科学网介绍了一下,按照黄老师提议建立一个讨论小组,讨论如何在加速器上改进的问题,题目是“电子加速器加速电子能不能超过光速?寻找加速器研究者的帮助”详见:

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=1354893&do=blog&id=808835

讨论还很热烈,一些年轻的高能物理研究者不断来指点。讨论最重要的一点是测量问题,我们为什么一定要测超光速电子的速度,明知道他非常难测,为啥不能去测它的辐射,他的噪声,我想物理过程从椭圆型过渡到抛物型,双曲型,或者混合型的时候他的微绕发展一定不一样,所以辐射谱,尤其角分布的谱都可以考虑,搞高能研究的认为这个辐射基本就是顺着运动方向,所以实验上是可以滤掉的,所以我们特别需要先得到一些普通的发射谱数据,尤其是国外的数据进行分析,这里有个难点,新东西层出不穷,亚跨超三种不同流态噪声或者辐射谱的特征提取,我们搞气动的人都没有搞清楚,现在加速器分析还需要,真需要搞声学的搞声纳的以及搞数学的援助。

   还讨论了是否 还有另一种“噪声”也值得我们发掘?或者说是束流不稳定,不集中,不同步的测量,主要是看这些数据是否有双曲型方程缠上的,还是混合型方程产生的,有没有双曲性扰动的成分?

以上是我所知道的最近的进展,




http://blog.sciencenet.cn/blog-1354893-809667.html

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2 张操 Vetaren11

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