地址:中国·辽宁省沈阳市皇姑区阳山路1号 邮编:110034
电话:86-24-86566503(院办)    86-24-86566559(产业)
电话:86-13940482880(产业)
传真:86-24-86520827    邮箱:avicari@avicari.com.cn

版权所有©航空工业空气动力研究院 黑ICP备06002346号 网站建设:中企动力哈尔滨

地址:中国·黑龙江省哈尔滨市南岗区一曼街2号 邮编:150001
电话:86-451-82521573(院办)    86-451-82539364(产业)
电话:86-13936688336(产业)    86-451-82548783(产业)
传真:86-451-82511688    邮箱:avicari@avicari.com.cn

>
计算流体力学技术团队

计算流体力学技术团队

浏览量:

一、团队简介

气动院计算流体力学中心(简称CFD中心)拥有一支专业的CFD技术团队,依托于高性能计算集群和自主研发的气动计算平台,为我国航空航天和民用技术领域客户提供专业的CFD技术服务,下分三个技术室。

CFD中心机构设置:

CFD中心合影

二、硬件资源

CFD中心的硬件资源主要位于沈阳地区。CFD硬件设备根据工作的需求,可以分成两类:第一,图形工作站,主要用于CFD流场前后处理工作;第二,并行计算集群,主要用于CFD流场计算工作。

l  图形工作站

    图形工作站40台,主要用于流场前后处理工作。

 

高性能CFD图形工作站

 

l  大型并行计算集群

主要用于CFD流场计算工作,具有国家二级保密资质,当前暂不设置互联网访问功能。

目前,CFD中心的大型并行计算集群具有330万亿次浮点运算能力,配置有作业调度系统和各类CFD计算软件,可完成大规模的型号计算与研究型计算任务。

 

大规模并行计算集群

 

三、软件资源

气动院经过多年积累,形成了以自研软件为主的CFD软件体系,在航空航天领域经过了大量的型号验证,可满足从飞机概念设计阶段快速评估到详细布局方案精细优化阶段精确分析,从低亚声速到高超声速流动模拟等不同层次及速域的CFD计算需求。

 

航空气动院的CARIA-CFD软件系统

 

气动院所有自研软件集成了当今CFD技术的先进算法,并且经过了大量标准算例的验证与确认,在多个型号研制过程中获得了广泛应用,并由专门的研发团队进行算法研究和软件开发,保持软件的先进性和可信度。

CARIA-CFD系统主要由四部分构成:快速评估系统、N-S评估系统和特种计算系统。

l  气动力快速评估系统

快速评估系统以CFD发展历程中早期的经典面元法算法为主,包括低阶面元法、高阶面元法及非定常面元法等模块,主要应用于飞机早期概念设计阶段的快速评估气动力计算。

 

面元法表面单元及尾迹示意图

 

l  N-S评估系统

N-S评估系统通过求解N-S方程,来获取绕流物体的力学性能。该子系统由四个先进的流场解算器构成:基于非结构混合网格的UNSMB计算平台、基于多块结构网格的ENSMB计算平台、基于直角网格的ZNSMB计算平台和基于非结构重叠网格的Overset计算平台。

 

自研CARIA航空计算平台

 

该N-S评估系统的主要特点:

(1)专用的面向航空航天飞行器设计的CFD软件平台

Q  高精度气动、大攻角等计算能力

Q  充分验证和确认,高可靠性

Q  完整的用户使用指南

(2)工业级空气动力计算工具

Q  大规模并行计算能力,适合工程应用

(3)提供CFD可持续发展的平台

Q  开放的框架和数据结构

Q  CFD最新研究成果可及时集成到该平台

Q  工业计算和基础研究均可使用该平台

(4)支持多样的运行环境

Q  支持Windows的界面或命令运行方式

Q  支持Linux环境运行方式

l  特种计算系统

特种计算系统为N-S评估系统围绕航空型号研制需求衍生的特种计算模块,目前包括飞行器结冰计算、气动噪声计算、高超声速气动力/热计算、气动弹性计算等模块。

l  商业软件系统

 

在商业软件方面,气动院具有主流CFD软件使用版权,在并行计算集群上进行了环境配置与安装。CFD中心对CFD商业软件的使用研究多年,具有较丰富的工程使用经验。

四、业务范围

● 复杂流动数值计算服务:针对复杂构型和复杂流动现象进行精细化的数值计算和分析。研究对象包含民用飞机、军用飞机、无人机、发动机、导弹、高铁、汽车、建筑、家电、石油、水力、农业等各类涉及流体运动的工业领域。服务内容包含:

→ 流体性能计算与分析:依托多年CFD软件研发经验及在航空型号研制中积累的CFD使用经验,运用自研软件或客户指定软件,完成流体性能分析,给出分析报告。

→ 流体外形优化与设计:利用反设计和优化软件,进行流体外形的多目标、多约束优化设计,为客户提供改进方向。

→ 特种计算服务:提供多学科、多物理场的计算服务,如结冰、噪声、气弹、气动热、多相流等计算服务。

● 高性能计算集群租赁服务:我院为军工保密网络,遵守国家秘密及商业秘密规定。客户可采用指定软件或气动院自研软件,租用高性能计算集群完成计算任务。

● 流体力学计算软件定制服务:面向各类气体、液体流动问题的工业领域,按照客户要求开发专用的计算流体力学计算软件。

● CFD专业技术咨询与培训:免费提供CFD专业技术咨询。针对CFD作业中的网格生成、求解器使用、流场后处理等提供培训服务。

 五、联系方式:

 

CFD中心主任

李艳亮

024-86566602

lyl_nuaa@sina.com

CFD中心副主任

史万里

024-86566670

shiwanli_mail@163.com

软件研发室主任

唐海龙

024-86566671

tang--hailong@163.com

工程计算室主任

章锦威

024-86566683

zhangjinw120@sina.com

数字化及大数据室主任

李鸿岩

024-86566644

cfd_dawson@163.com

 

综合科研团队