“天河”超级计算机应用成果报道——高性能求解器AHD-CAE-CCFD取得新进展

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在航空航天飞行器研制、空气动力学基础研究等领域，存在着大量的、以具有相对运动为基本特征的非定常空气动力学问题，诸如飞行器抛罩、抛壳、抛弹、抛副油箱、起落架和弹仓开闭、飞行器级间分离、助推分离、降落伞展开、子母弹抛撒等。该类问题的研究有三种基本手段：飞行试验、风洞试验和计算流体力学模拟。飞行试验是研究这类问题最直接的手段，也是风险最高、成本最大的手段，通常作为最后的验证手段来评估设计对象。风洞试验结果比较真实可靠，但存在风洞尺寸、模型缩比、相似准则、试验介质、测量误差、洞壁和支架干扰等限制，而且多体气动试验属于特种试验，技术难度和局限性都很大。计算流体力学模拟结果可靠，可以对不同工况设计快速调整并获得数据。

 

中科院计算机网络信息中心依托科技部重点研发计划基于天河新一代超级计算系统研发了高性能求解器AHD-CAE-CCFD，针对亚跨超音速空气动力学问题，基于多块结构网格技术求解雷诺平均Navier-Stokes方程，采用成熟的二阶计算方法和流行的RANS模型，开发了复杂网格处理技术（包括网格的对接、重叠和变形等）。AHD-CAE-CCFD针对天河新一代超级计算系统开展了适配和优化并开展了多体分离问题的数值模拟，研究了多体间复杂流场分布、准确预示气动干扰特性，对飞行器研制、非定常空气动力学研究具有重要的学术价值和实际意义。

 

机翼挂载分离

 

上述应用成果得到了国家重点研发计划（2019YFB1704200，高端装备复杂流场自主CAE一体化平台）的支持。

 

国家超级计算天津中心的天河新一代超级计算机以及专业的技术团队为本项工作顺利开展提供了重要支撑。