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# J1 两平面吹吸：限定实施与验收
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2026-10-12。以下门槛在本包第一次数值测试前写定。唯一写入者root；保留起点工作树，`baseline.json`及`baseline-status.txt`为证。仅独立CelerisLab，使用既有pycuda_3_10解释器和进程级PYTHONPATH；先查GPU0/1空闲，仅占用空闲获准设备。不提交或推送。
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## 模型与时序
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D2Q9/SRT/FP32/unshifted/double-buffer，无对象、体积力、LES。新on-site模式默认关闭，x周期，物理平面y=1与NY−2，H=NY−3；下壁(0,V)，上壁(U,V)。上下helper只补poststream未知方向，不碰撞或存储；融合核顺序为pull到t+dt、重建到达时刻速度、同节点碰撞、存postcollision g(t+dt)。初态为rho0、线性u、常量v=V的局部平衡，边界初态满足目标；后续不以解析指数场初始化来回避收敛。
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参考：`research/design-2026-10-09/jet-study.md`中Zou–He/Ho scheme A原文核对与矩公式；本地`ref/OpenLB/src/boundary/zouHeDynamics.hh`的missing population重建；现有paired D2Q9方向表和pull时序为地址依据。连续解v=V，u=U*expm1(Vy/nu)/expm1(VH/nu)，V=0取线性极限。连续解不是精确离散LBM解；预期小Ma下有截断误差与FP32舍入，若不满足下列候选门槛须报告失败，不能静默放宽。
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## 预先固定的有界验证
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- 主案例NX=16、H=32、nu=.1、U=.02、rho0=1，V依次0、+.001、−.001、+.01、−.01；Re_U=6.4，最大Ma约.039。先不铺网格矩阵，也不声称证明二阶收敛。
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- 采样间隔ceil(.5*H²/(pi²*nu))=519步，最多40个间隔=20760步/案例。至少8个间隔后才允许判稳；连续4个间隔的u剖面RMS变化/U≤2e−5、v剖面RMS变化≤2e−7，且每间隔质量相对变化≤2e−6。最后4间隔质量相对跨度≤6e−6。不能把持续质量增长作为gauge freedom接受。
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- H32内部u连续解析剖面相对L2≤1e−3；v最大绝对误差≤2e−6；非零V内部三个独立截面的实测Σrho*v相对rho_bar*V*NX误差≤1e−3，V=0用绝对平均速度≤2e−6。不使用重建节点的赋值验证通量。
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- 全域质量统计仅含y=1..NY−2，不含ghost。末态相对初态质量偏移≤1e−3，另以上述增量/跨度独立约束漂移；记录全部采样质量和剖面残差，不能仅记录最终密度范围。
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- 实际population跨界收支：测试临时CUDA构建在真实SRT调用前记录边界重建后的未知incoming，以及collision前后质量差；结合旧postcollision outgoing，核对16个连续步的ΔM=入−出+collision舍入。纯周期x对消；全局每步预算残差/M≤2e−7，另报告未加collision舍入的物理残差，不将记录器加进生产kernel。
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- helper上下方向、V正/负/零及非平衡已知分布：未知方向外逐值不变，独立质量/动量矩误差≤3e−7（rho O(1)）；平衡保持同容差。
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- 关闭模式：与本包起点源码同参数、同初值的短默认通道结果逐值相同；同时运行受影响配置/恢复回归。不声明全部旧工况或性能已重新验证。
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完整执行命令、原始日志、结果和本包增量将在本目录追加；任何门槛变化必须显式记录，当前未运行数值测试。
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## 完成记录（以上为运行前冻结记录）
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本包限定实现完成，门槛未改。生产代码新增75行、删除5行；配置说明新增15行；测试/验证新增364行。`incremental.diff`相对于本包起点的脏工作树生成，不是相对于HEAD。未提交、推送、安装依赖或修改DynamisLab。新增模式没有额外生产kernel启动；未进行性能基准，因此不声称已证明性能无回退。
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CPU针对性回归77 passed、13 subtests passed（1.30秒）；checkpoint GPU回归10 passed、8 deselected（34.31秒）。五个J1案例全部通过，包括独立内部截面通量、末段质量变化与实际population预算。默认关闭模式的7步场和flags与本包起点逐值相同。只读architecture复核通过，没有发现限定范围内必须修复的项。
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| V | 收敛步数 | u相对L2 | v最大绝对误差 | 相对初态质量偏移 | 末4间隔质量相对跨度 | 内部通量误差 |
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| --- | ---: | ---: | ---: | ---: | ---: | ---: |
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| 0 | 4152 | 1.66909e-5 | 8.00937e-8 | 2.98475e-7 | 1.33772e-8 | 4.84288e-8（绝对平均速度） |
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| +.001 | 7785 | 7.27898e-4 | 2.53653e-7 | 5.01238e-5 | 3.51193e-7 | 2.53631e-4（相对） |
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| −.001 | 7785 | 6.86307e-4 | 1.72778e-7 | 4.90631e-5 | 2.53997e-9 | 1.61564e-4（相对） |
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| +.01 | 9342 | 1.73175e-4 | 1.63549e-7 | 6.19301e-5 | 2.08842e-9 | 8.44460e-6（相对） |
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| −.01 | 8304 | 2.44096e-4 | 1.76794e-7 | 4.90692e-5 | 4.40262e-9 | 9.94338e-6（相对） |
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每例末态再审计16步，审计版与普通版逐值一致。独立记录实际collision舍入后，预算残差均为0；这是用双精度累加已记录FP32 populations所得的离散收支一致性，不代表连续物理误差为0。不扣除collision舍入时，最大相对物理收支残差为7.733e-9。完整内部实测通量、质量历史、剖面及逐步预算见`results.json`。
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本包只实现全平面固定速度边界，限定D2Q9/SRT/FP32/unshifted/double_buffer、无对象/体积力/LES。尚不是有限slot Jet；未扩展曲面、多层网格、AMR，也未证明网格收敛阶。
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## 执行与原始证据
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所有命令工作目录均为`/home/frank14f/CelerisLab`；解释器、Python导入和CUDA源码位置已校验，见`baseline.json`与`results.json`。每次GPU运行前检查物理GPU0/1空闲；实际仅用GPU0。执行命令如下：
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```bash
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env PYTHONPATH=/home/frank14f/CelerisLab/src PYTHONDONTWRITEBYTECODE=1 PYTEST_DISABLE_PLUGIN_AUTOLOAD=1 /home/frank14f/anaconda3/envs/pycuda_3_10/bin/python -m pytest tests/unit/test_planar_velocity.py tests/unit/test_build_contracts.py tests/unit/test_state_regressions.py tests/unit/test_simulation_lifecycle.py -q --tb=short -p no:cacheprovider > research/j1-2026-10-12/cpu.log 2>&1
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env CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 PYTHONPATH=/home/frank14f/CelerisLab/src PYTHONDONTWRITEBYTECODE=1 PYTEST_DISABLE_PLUGIN_AUTOLOAD=1 /home/frank14f/anaconda3/envs/pycuda_3_10/bin/python tests/validation/run_j1.py --output research/j1-2026-10-12/results.json --baseline-kernels /tmp/celeris-j1-before/src/CelerisLab/lbm/kernels > research/j1-2026-10-12/gpu-validation.log 2>&1
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env CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 PYTHONPATH=/home/frank14f/CelerisLab/src PYTHONDONTWRITEBYTECODE=1 PYTEST_DISABLE_PLUGIN_AUTOLOAD=1 /home/frank14f/anaconda3/envs/pycuda_3_10/bin/python -m pytest tests/integration/test_state_gpu.py -k checkpoint -q --tb=short -p no:cacheprovider > research/j1-2026-10-12/checkpoint-gpu.log 2>&1
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```
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第一次J1执行在V=0数值计算后因NumPy bool不能序列化JSON而退出，原始记录保留为`gpu.log`。只将输出的steady转为Python bool后，按同一门槛完整重跑；成功记录为`gpu-validation.log`。完成数值验证后将`--baseline-kernels`改为可选，便于日后只重跑五例；省略时旧模式比较明确记录为null，不视为已通过该比较。此CLI变动通过`--help`检查，数值路径未改动。
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## 保存与清理
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所有起点manifest文件仍存在，只有diff列出的9个已有文件发生本包修改，另新增4个实现/测试文件。四份config头文件及`tests/postproc/experiment.ipynb`均与起点SHA256一致。`git diff --check`通过，增量补丁反向适用检查通过。保留本目录原始成功/失败日志；临时审计构建自动清除。起点副本可由当前源码和增量补丁反向重建，临时重复备份在完成核验后清除。停在此步，等待主线程复核。
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