CFD 2.0

    CFD 2.0
   
    ROMTEK致力于推进CFD2.0概念,以期在CFD技术工程化有所突破,并对国家重大专项所需的如数值风洞/模拟飞行等工程化项目的落地有所探索和实现。
CFD2.0是高品质软件计算服务模式,以流体力学的规模化工业应用为目标;构建在新一代高性能计算平台(高性能集群,大型计算机,分布式网络等硬件载体)上;
以流体力学及相关专业的数值计算方法、求解方法和实验方法为科学依据;
以多学科优化、分布式计算、智能数据分析挖据及可视化等为基础的技术;
以科学计算中间件、科学工作流、面向服务的体系结构等为基本构造模式;
旨在消除地域差异、适应广阔行业领域、兼容各种计算规模。
       
   
    CFD2.0
     
    CFD技术链条全覆盖
   
     
    CFD核心能力全自主
   
     
    CFD通用功能全自动 CFD超算管理全支持 CFD人机交互高可用 CFD领域知识深挖掘
     

    ROMTEK数值风洞概念介绍:  
    数值风洞是加强、改善甚至部分替代实体风洞的数字化风洞产品,融合了专家智能、领域知识和机器智能,并符合以下特点:  
         
     
       
     
      数值风洞的基础能力:        
   

1.  HPC无缝融入能力
2.  先进的网格生成能力
3.  松耦合的集成能力
4.  多样的可视化能力
5.  复杂物理问题的模拟能力    

           数值风洞体系架构:

数值风洞由CFD核心计算软件系统、硬件支持系统和应用软件系统三部分组成。
1.  硬件支持系统是数值风洞的基础;
2.  CFD计算软件系统是数值风洞的核心;
3.  应用软件系统是数值风洞的能力拓展。
           

       数值风洞支撑平台架构:
主要分为资源层、中间件层、应用服务层、接口层和用户层。整个系统遵循相应的数值风洞系统标准,并由数值风洞安全系统进行全局安全防护和安全管理。
 
       

      数值风洞应用场景:

         ROMTEK数值风洞解决方案的核心技术:
中间件技术:科学计算中间件MIRROR
网格生成技术:GridStar、GridPro、Grille等
验证与确认技术:可信度分析系统
数据再利用技术、数据融合技术、数据可视化技术。                                            
                                                                          

    参数化网格生成解决方案介绍
 参数化网格生成基于GridStar的网格生成技术,通过调整配置参数自动生成网格的解决方案。
1.   通过尽可能少的参数来控制网格生成;
2.   修改参数后自动地生成高质量的网格;
3.   为外形设计和优化过程中的大量网格生成任务提供有力工具。

     方案的构成:
 参数化网格生成由外网格处理//部件网格生成/参数化网格三大系统组成。
参数化网格主系统协调部件网格生成系统与外部网格处理系统工作数据流进行结合,提供外界参数和人机交互控制网格生成。

 

      1.      部件网格生成系统


2.    外部网格处理系统
外部网格处理系统主要负责不变网格外部输入,外形特征点识别,部件结合接口,外形自适应。

3.    参数化网格主系统
参数化网格主系统主要负责外部数据输入,内部数据的生成,网格导出,边界条件设置,部件网格驱动,外部网格驱动,网格的优化,网格修改。

          应用案例:
案例为九级压气机的网格生成:每一级叶片都存在静子和转子,且级数大于等于1;在构造叶片网格参数化拓扑结构时,按照三部分结构来完成,即单级叶排(含静子和转子)、前道、后导;拓扑建立后可以适应叶片级数,每一级叶片的尺寸、弯扭参数、周期角度变化等。

                                                                                                 叶片网格局部图
 
压气机数模                                                           叶片排列

九级叶片网格拓扑-表面网格
 
九级叶片网格拓扑-空间网格
 

              案例介绍:
     该案例是Mirror在一个实际需求中的应用,以集群、大屏、展示作为应用场景,其目的是为需要展示单位内部能力的演示系统的开发提供一套解决方案。该平台可形成各种规模的业务平台,如数值风洞特定业务的展现平台、无人机展演示系统等

  系统功能


 
    数值风洞某一业务展示


 
  无人机展演示系统

 

           快速一体化集成介绍:
快速一体化集成解决方案是基于ROMTEK的中间件产品Mirror,对Mirror提供的通用功能进行二次封装,实现定制化功能。借助于已经成熟稳定的功能,快速封装第三方软件形成简单易用的软件产品。

     技术特点:
利用Mirror提供的通用功能,完成定制化开发。
1.  科研院所自研分布式科学计算程序使用不方便,希望通过界面实现参数的输入和作业提交。
2.  希望通过图形化方式实现进度和计算过程监控。
3.  希望对计算结果进行直观展示。
4.   一些耦合流程需要固化,方便用户使用。
5.   方便的安装部署方式。

          案例介绍


多场耦合系列软件介绍:
多场耦合是国内某所委托ROMTEK开发的集成了近30个解算程序,包含6个固化计算流程,最终形成5款软件的系列产品。其中涉及有并行,显式推进的耦合策略,单机版,集群版等多种封装方式。
参数设置页面,能够处理复杂的参数关联和提供默认值以引导操作。



        结冰软件介绍:
 结冰软件是国内某所委托ROMTEK开发的集成飞行器沿弹道过程中空气流场计算、水滴撞击计算、结冰外形计算等计算程序的软件产品。
主页用于展示集成的软件



              XCFD介绍
 XCFD是国内某航天院所委托ROMTEK开发的集成了近10个包含从网格剖分到求解器到后处理软件的产品。平台运行与高性能计算集群,涵盖了网格的基本显示与操作,计算参数设置、过程监控和结果回收及流场处理等多个功能模块。
参数设置界面对计算参数进行输入: