VariDrainage / ③ DRIFT
③ DRIFT · 阶段快照 · 2026-11-13

皂膜排液,
从守恒到可信预测。

候选20/10微米参考已完成:时间步减半的差异低于2%,空间差异仍未达到10%要求。下一步检验5微米;物理与实验验证仍待完成。

同一候选20与10微米参考在10微秒的真实保存粒子
点击图片查看原图。两图物理时刻和时间步相同,颜色为膜厚变化;真实粒子位置未放大。矢量 PDF

当前已有的证据

4 组/960 步原生门槛全部通过;使用同一个候选实现。
36+36 独立审计全部保存步的守恒和机械功核对通过。
空间尚未达标时间配对通过;20→10微米位移差异约76.12%。
原5微米配对在第78步失败,记录完整保留。新候选20/10微米参考虽通过原生检查,空间差异仍未过关。候选5微米配对已启动,终态审计和收敛比较待完成。查看带时间的启动快照(非实时状态)。查看原失败现场

接下来核验的四件事

  1. 参考配对已完成:同一候选在20/10微米网格推进到10微秒;按原2%时间、10%空间标准,时间通过、空间失败。完整证据 · 本批启动依据
  2. 更细网格:5微米两组时间步计算已启动,先检验时间稳定性,再按相同时间步比较10→5微米;仍保留原50/200微秒检查点。
  3. 物理接口:验证接触界面上的液量、表活、通量和牵引力,独立预测交换系数与薄膜元厚度比。
  4. 整体预测:检验条纹和排液,并完成主实验与保留工况;当前仍是数值原型。

怎样才算预测了真实边缘交换?

目前我们验证的是数值原型:液量、表活和机械功能否对账,细化后结果是否稳定。下一阶段还要确认真实接触界面上的输运,再独立预测交换强度和新生薄膜元的厚度。

当前不能给出实验交换系数。内部切面不等于物理接触线,短时不溶性 SDS 算例也不同于持续供液的真实实验。已有实验/理论模型中的经验参数,不能直接输入求解器后再称为我们的预测。原始文献:式(1)、附录A/B。

先测清楚

接触界面的位置与方向、双向液流和表活、边缘库存变化、接口功;同时记录膜厚、曲率和界面状态。新生薄膜元要在二维场中辨识,不能用最薄一个节点代替。

再检验预测

冻结材料和观测方法后,更换几何或边界条件,比较交换量、薄膜元厚度分布以及整体条纹。能量账本通过是必要条件,不能替代这一步。

这是后续研究规格,没有新增实验或模拟结果。当前先完成正在运行的时间配对和原定空间比较;原10/50/200微秒及完整C1目标保留。详细测量规格 · 本地源码与文献核对依据

此前阶段总结与图表(历史快照)

以下保留原始阶段快照、失败记录、图表和全部数据入口。它们有各自的时间与验收范围,不代表最新状态。

候选实际单步对照通过:三组输出差异0,3+3独立审计通过 · 尚待同一候选实现的参考配对与完整收敛检查。

保留短边候选:固定几何与24项既有检查通过 · 原门槛未改,默认求解器未替换;尚待实际动力学与时间/空间比较。

新诊断:9个点构造出原短边规则的闭合反例 · 原门槛未改;尚未证明第78步确切根因,也未采用修复。

最新终态:第二组在第78步原生失败。

已接受77/320步,推进至2.40625微秒;Voronoi几何检查未通过。本轮时间/空间配对不可用,未重启或放宽门槛。查看失败现场、图和完整数据。仅停止已结束作业的半小时监视,C1长期研究继续。

新增切面诊断:5微米局部通量的两种算法更接近了吗? 同步长比较,重建差异0.138%/0.396%;仍待完整动态收敛。

实际进展:5微米首组160步完成,原生与9/9保存步独立核对通过 · 第二组已启动;此处仍未验收时间/空间收敛。

原生组成核查:节点质量与初始表活力 · 八组观察、四组幅度配对通过;尚非完整连续极限或实际C1验证。

条件模型比较:能量稳定是否足以保证动力响应接近? · 不是原生误差或连续极限证明,原C1仍待验证。

新进展:表活与膜厚共同演化的线性自由膜参照 · 17/19项通过、2项未通过,整体未全部合格;实际C1仍待验证。

新进展:同时核对压力、界面应力与边界功的局部流动参照 · 平直定厚、外部施力,尚非自由边缘或C1验证。

源码与冻结状态诊断:粒子速度能否代表整层水流? · 条件重建不替代自由膜验证。

新诊断:压力改变后,通量需要多久建立? · 仅固定表面速度的经典液层条件问题;自由膜与完整C1仍待验证。

最新:局部二阶组装已通过完整矩阵与实际耦合对照;5微米10微秒配对已启动,半小时监视生效。长轨迹尚未完成,原C1验收范围保留。

实际5微米启动已完成:2112粒子两次单步及独立核对通过,10微秒预算约6/12小时,尚未启动长作业。原时间/空间和物理验收范围保留。

新的实际状态诊断:加入完整曲面能量后,最短波长方向仍偏弱;同一物理波长加密后响应提高。空间误差成因与完整C1仍待验证。

后续诊断已完成:几何裁剪候选约快2.3倍,实际轨迹10/11文件逐字节一致;summary仅运行耗时不同,原定字节门槛仍未通过。全部物理输出相同不改变下面尚未通过的空间与物理验收。

阶段总结 · 2026-11-13 · 已完成部分收尾

先让每一滴液体对上账,
再检验膜的运动是否可信。

我们希望从膜与边缘的局部运动,预测两者怎样交换液体,进而解释薄膜如何变薄、长出条纹。当前完成的是这条路线的数值验证阶段。

守恒 ✓本轮全域加密的482个接受步通过原生门槛,6个保存步通过独立标量与机械核对。
时间检查 ✓*10微秒处,时间步减半后两项差异约0.5%。*只指这个检查点。
空间检查待解20→10微米的空间比较,膜厚变化差异49.56%,位移差异76.12%。

这些是模拟内部的一致性检查。完整空间收敛、独立物理通量和实验验证仍未完成。

01 / 要回答的问题

边缘怎样“供液”或“抽液”?

可以把皂膜想成一张带有厚边框的液体薄片。薄片与边框之间会交换液体,表面活性剂也跟着迁移。我们希望让这个交换由局部物理计算产生,并进一步预测新薄膜元的厚度,而不是预先指定排液速度。

原始 C1 主线保留

解析膜内—弯月面的局部自由度,记录液体和表面活性剂交换;只有证实尺度与误差可以分离后,才把它约化成边界交换关系。

目前停在哪一关?

模型能够运行,也有收支账本,但改变粒子细度仍会改变结果。先解决这个问题,后续交换系数、薄膜元厚度比和条纹预测才有可靠基础。

02 / 已做的计算

从“算得动”,推进到“逐项核对”。

液量、能量和力的账本

增加独立保存步核对,并检查原生每步门槛,避免只看一张好看的薄膜图就认定模拟正确。

机械收支报告 ↗

减小时间步

比较同一分辨率、不同时间步的真实耦合轨迹。此前20微米算例已检查到200微秒;新10微米算例目前只到10微秒。

较早的时间检查 ↗

加密背景、扰动布局、全域加密

这三种对照都发现了运动敏感性。即使名义间距相同,轻微改变粒子位置,结果也有差异。

同分辨率布局对照 ↗ · 全域加密报告 ↗

几何与短波响应诊断

验证移动单元的几何输运关系,观察面积弹性对短波运动的响应。这提供了排查线索,但还没有证明它就是实际排液偏差的原因。

几何通量 ↗ · 短波响应 ↗
03 / 看真实粒子

加密的确发生在整张膜上。

下面是已经保存的10微秒状态:粒子从144增至544,颜色表示相对初始膜厚的变化。两图共用色标,位移没有放大;蓝色虚线是物理切面,灰色点是浴液节点。

已有全域加密轨迹的真实粒子圆盘;图像复用已冻结的原始结果,没有为展示重跑模拟。
已有全域加密轨迹的真实粒子圆盘;图像复用已冻结的原始结果,没有为展示重跑模拟。 矢量 PDF ↗

这是一段释放后的短时启动,期间可以出现浴液向膜补液;目前不能把它称为长期框架净排液,更不是已经重现了实验条纹。

04 / 关键结果

时间上接近,空间上还没接近。

同一10微秒检查点:时间步减半与全域间距减半的原判据比较。虚线为原定门槛。
同一10微秒检查点:时间步减半与全域间距减半的原判据比较。虚线为原定门槛。 矢量 PDF ↗

左图像是用更细的时间刻度拍摄同一次运动,答案已经很接近;右图像是换了一张更细的计算网,答案仍有明显变化。两项检查回答不同的问题,守恒通过也不能替代它们。

百分比比较的是膜厚变化和位移,不是总膜厚或膜宽。小时间步空间对照的绝对差异分别约6.56纳米和17.08纳米RMS;对应参照变化约13.23纳米和22.44纳米RMS。原门槛未修改。

新的10微米算例只完成原10、50、200微秒中的第一个检查点。50和200微秒仍需验证,10微米也不能视为真实解。此前规则布局的四项面积差分检查失败仍保留,未改判。

05 / 本次新收尾

先量清楚时间花在哪里。

更细、更长的计算成本较高,因此新建了独立耗时探针:读取20和10微米算例的初始、10微秒冻结状态,分别计时。四个状态全部通过导入和单步求解检查,独立力学步与耦合步的机械终点一致。累计原生探针运行约15.4秒,没有重跑完整轨迹。

每次调用的墙钟耗时:先取每个冻结状态3次测量的中位数,再对初始和10微秒状态取平均;横轴单位为毫秒。
每次调用的墙钟耗时:先取每个冻结状态3次测量的中位数,再对初始和10微秒状态取平均;横轴单位为毫秒。 矢量 PDF ↗

544粒子时,一次几何构造约69–71毫秒,一次能量梯度约84–85毫秒,一次Hessian向量计算约168–173毫秒;单次耦合步约2.3–2.4秒。几何构造值得优先检查,但目前还没有实施或证明任何加速。

冻结状态几何/毫秒Hessian向量/毫秒单次耦合步/毫秒
144粒子 / 初始4.614.6184.2
144粒子 / 10微秒5.014.3188.7
544粒子 / 初始68.6167.82317.0
544粒子 / 10微秒71.3173.12412.8

分项会相互调用,不能相加或直接换算成总成本占比。前五个核各预热1次、测量3次;力学步、耦合步和保存步观察器各测1次。系统负载和缓存会影响计时;CPU原始样本也保留,短样本可能量化为零。这不是受控的全轨迹性能测试。

06 / 接下来怎么推进

按关口推进,避免只优化零碎细节。

1. 核实离散敏感性的来源

结合实际运动和完整刚度分析,区分初始表示、几何输运及离散算子的影响。短波面积弹性诊断只是线索;不要直接加入校正力来制造收敛。

2. 只做能支持加密计算的提速

优先检查几何构造中的重复工作。候选实现必须保持几何、能量、力和实际轨迹一致,再决定是否采用;不能用放宽容差或调整材料换速度。

3. 完成实际时间/空间验收

继续原50、200微秒检查,并在证据与预算允许时增加空间层级。仍用原2%时间、10%空间门槛;预计超过2小时的任务,启动前设置每半小时监视。

4. 回到物理预测与创新点

独立检验物理法向通量与牵引力,再预测交换系数、新薄膜元厚度比、条纹时间尺度及保留工况。以上预测和实验验证目前均未完成。

当前完成的是本轮计算与诊断的收尾。整个C1研究目标仍在推进;新的性能探针属于研究支撑工具,不能当作已证明的方法创新。

数据与复现

图表提供PNG和矢量PDF;原始输入、计时、失败构建记录和原生参数均保留。报告可本地直接打开。

展开参数、原始数据、日志与文献入口