主题：国防科技的军民两用问题 -- 晨枫
家园 国防科技的军民两用问题 国防科技要军民两用，军用高科技要向民用转移，这些道理人们都熟悉。不过具体到军用技术，到底哪些能转移，哪些不能转移，这就不是那么一清二楚了，尤其在保密不是一个障碍的时候。最近参加了几个讲座，对军用技术在化工中的应用有了一点新的认识。
爆炸威力、爆炸半径、冲击波蔓延的模式和时间，这些都是爆炸力学的东西，都是一般认为对民用没有太大用处的东西，土建、开矿这些直接用到爆炸的行当不算。至少，化工上最忌讳的就是爆炸，爆炸计算在化工上能干什么用呢？用处大大的！新工厂设计的时候，不光要考虑到经济性、维修性、操作性，特别要考虑的是安全性，其中一个就是爆炸半径的计算。大型设备和容器的间隔如果不能满足爆炸半径的要求，必须增加间距，提高建造和运行成本也在所不惜，否则就要在其他方面极大地下功夫，以求最后减少爆炸影响，如建造防爆结构或者挡土墙。在事故分析过程中，也要用到冲击波的传导模型，分析事故过程，提出改进建议。
军事上用到高可靠性技术，化工上也可以用，但有一个成本问题。于是从可靠性设计出发，建立一套定量的方法，对于特定的风险（“可以承受N年内伤亡M人或者X百万的经济损失”），可以科学评估特定设计是不是足够可靠，如果采用更可靠但更昂贵的技术，是不是可以达到足够的可靠性等。在实际设计中，这些方法都被用上了。比如说，化工厂的中心控制室在爆炸半径内，结构防爆达到X标准，因此可以计算出这里最多只能容纳Y三班倒的工人，和Z白班的技术、行政人员。按照给定的伤亡极限，在工厂区建造临时建筑的话，半径需要离多少远，最多能容纳多少人，都可以计算出来。类似的道理，计算机控制系统需要双重冗余、三重冗余、四重冗余、带自检，这些也都可以计算出来。不过这都是基于概率，最后计算出来的结构有时候有点啼笑皆非。比如说，算出来5百万年才可能有一次，人类历史还没有那么长呢，这结果怎么知道就是可靠的？在现实世界里，这样的事件已经出现过几次了，是不是意味着下一次事件要至少500万年以后才出现？
还有就是计算流体力学（CFD）和并行计算，这些东西在飞机设计里用得很多，但在化工上，现在也开始用了。比如说，管式反应器里反应物的混合过程，就可以用CFD计算，以优化到最优状态。有的物性比较干净，怎么弄都没有问题；有的物性粘里巴叽的，就要注意直接混合进入物流，而远离器壁。用CFD可以计算出精确的流动模式，最后显示出来的图书和现实惊人地相似，包括了流动的紊乱情况的模拟，这是在流动的微小液滴水平上加上随机扰动。但这样的计算量极大，所以我们用上了400台微机的阵列干这个。
中国的国防科技现在已经达到很高的水平了，但不要把自己锁进象牙之塔，外面的世界宽广得很，他们在军工之外也大有用武之地。这不是鼓励他们跳槽，而是鼓励他们主动走出去、请进来，承接民用科研项目。以民养军，军工之树才能常绿。
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本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 可靠性应用得太多了 就拿电子元器件来说，军品民品上都要用到的。
二战结束之后，美军发现雷达上的电子管有约1/3的在仓库里面就失效瓦塔啦。
后来工艺水准上去了，电子元件的可靠性也上去了。
可靠性的上升，带给我们最直观的感受就是，我们的电视机越来越先进，但是坏得越来越少了，这就是可靠性的提升。
80年代，电视机的MTBF是500小时，而现在已经达到上万或者十几万小时了。
大批量生产的东西，可靠性研究得比较透彻，例如电子元件、螺丝帽等。
目前就世界范围内来说，单件小批量产品的可靠性研究不够，例如船舶（包括军船与民船）。
家园 CFD结果 我们是做流体测量实验的。一般来说客户喜欢做很多算例，然后挑一些重要的或者有代表性的拿来做实验对比一下。计算和实验结果符合得很好的时候是有的，很不好的时候也有。乱流的情况下，通常是很不好。
到现在为止，相信实验结果的客户比相信计算的要多很多。
- 复 CFD结果
家园 做实验太贵了，而且耗时间 现在商用软件发达了，大规模选型的时候，完全可以先用简化解析方法计算估算出个大概，再用商用软件选优，最后通过实验优中选优。
比如100条船，可以用简化的模型，计算出个大概，筛选出20个方案。
再从这20个方案里面用软件计算，选出5个方案。
这5个方案做实验，最终确定用哪条船。
另外，最后5条船的试验数据可以作为技术积累，并没有浪费掉，最起码知道了怎么样的方案不可行。
另外好像流体力学里面，文中提及的湍流与非牛顿流体，似乎都不容易啊。
有个段子说：某大师告诫其门徒：想要多活几年，就别去搞湍流。
- 复 CFD结果
家园 这个问题要这么看了 能够用实验验证的，这当然是相信实验。但很多情况是无法做实验的，或者做实验在经济上不现实。这个时候，如果CFD能够解释已经观察到的现象，那CFD预测的结果就可以接受。否则还能怎么办呢？干工程的就是这样，it is an art to know when is good enough。
家园 爆炸力学最重要民用是在 石油行业啊。
开采石油关键技术之一射孔技术，就是从军事技术转为民用的。
大家如果真对这个感兴趣，我倒是可以挑可以聊的有空的时候聊一聊。
