圖一:中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心計(jì)算空氣動(dòng)力研究所張來(lái)平。

張來(lái)平專家認(rèn)為,未來(lái)飛機(jī)整個(gè)概念設(shè)計(jì)和初樣設(shè)計(jì)將全部采用數(shù)字設(shè)計(jì)。CFD研究主要包括五個(gè)M和一個(gè)A,跟高性能計(jì)算相關(guān)的是計(jì)算機(jī)和流場(chǎng)顯示。在CFD的計(jì)算中,大規(guī)模并行計(jì)算方法;流場(chǎng)顯示則需要三維虛擬現(xiàn)實(shí)演示。

“基于METIS方法的并行計(jì)算挽留過(guò)自動(dòng)分區(qū),做到負(fù)載平衡,界面交換信息最小化。在做并行效率測(cè)試時(shí)候,天河二號(hào)測(cè)試結(jié)果顯示,十萬(wàn)個(gè)核的并行效率達(dá)到23%。”張來(lái)平專家表示道。

張來(lái)平認(rèn)為當(dāng)前國(guó)內(nèi)CFD面臨的挑戰(zhàn)主要是在高性能計(jì)算方面與歐美方面還有一定的差距,比如網(wǎng)格規(guī)模、NAS系統(tǒng)、計(jì)算單元等方面。CFD領(lǐng)域挑戰(zhàn)性問(wèn)題包括飛行器全包線的高保真度氣動(dòng)特性模擬對(duì)計(jì)算機(jī)在短時(shí)間內(nèi)提供百萬(wàn)量級(jí)狀態(tài)計(jì)算結(jié)果的容量計(jì)算提出很高的要求;多學(xué)科耦合的“數(shù)值虛擬飛行”一體化模擬需要在計(jì)算時(shí)間和容量計(jì)算上有更高要求;動(dòng)力西哦太難過(guò)的真實(shí)物理的數(shù)值模擬需要巨大的網(wǎng)格量,仍然是巨大挑戰(zhàn);基于CFD的多學(xué)科多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)和概率設(shè)計(jì),對(duì)非定常設(shè)計(jì)問(wèn)題需要時(shí)間非常長(zhǎng)。

張來(lái)平表示E級(jí)計(jì)算會(huì)給CFD帶來(lái)革命性突破,CFD未來(lái)的研究方向是高保真度的計(jì)算模型,可高度并行化的高精度數(shù)值計(jì)算方法,高效的超大規(guī)模隱式并行計(jì)算方法,高度自動(dòng)化的超大規(guī)模并行網(wǎng)格生成及自適應(yīng)技術(shù),高度智能化的知識(shí)提取和三維虛擬現(xiàn)實(shí)顯示技術(shù),通用的大規(guī)模并行CFD基礎(chǔ)軟件平臺(tái)開(kāi)發(fā)。

最后,張來(lái)平認(rèn)為CFD未來(lái)希望達(dá)到基于數(shù)值風(fēng)洞的虛擬飛行仿真技術(shù)。 

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