产品优势
软件开发团队拥有长期深厚的技术积累与工程实践经验,软件核心算法经过大量地面试验与飞行试验的充分验证,计算结果可靠可信,整体达到工业级高成熟度水平。尤其在高超声速流动仿真方向,软件在计算精度、求解效率等方面均具备突出的技术优势与行业竞争力。
软件采用高度灵活且通用性强的非结构网格框架,全面支持四面体、三棱柱、金字塔、六面体、多面体以及笛卡尔等各类主流网格单元,可轻松适配复杂几何构型与多样化仿真场景。前后处理模块内置丰富的标准化数据接口,完美兼容 Fluent、CFD++、Star CCM+ 等常用软件的网格文件格式,以及 Tecplot、Paraview 等主流工具的后处理文件格式。
软件深度融合数据预取、向量化运算、双缓冲异步通信等底层优化技术,充分释放硬件算力潜力。通过动态数据归集、高效并行 I/O、智能负载均衡等先进架构设计,实现仿真任务从数据读写、迭代计算到结果输出的全链路并行加速,显著缩短复杂工程问题的求解周期。
产品功能
数值算法模块为求解流动控制方程提供数值算法支撑,是软件的核心基础模块。该模块集成了先进的对流通量、粘性通量、空间重构以及时间推进等关键数值离散算法,保证软件具有优异的数值模拟精度。
组分参数模块用于提供各种流体组分热力学与输运特性的参数模型。预置数据库涵盖了数百种常用组分数据,可满足绝大多数流动仿真需求。对于预置数据库未收录的组分,用户可以通过自定义方式构建个人数据库以满足特定仿真需求。
湍流模块通过集成丰富的湍流/转捩模型可实现对各类复杂流动的准确模拟。针对不同流动特征,该模块分别提供了全湍流、湍流/转捩、分离涡等多种模型体系,可满足用户不同的应用场景需求。同时,所有模型均考虑了流体的压缩性影响,适用于全速域流动的仿真模拟。
化学反应模块采用有限速率模型对任意组分间的化学反应进行仿真模拟。该模块预置了常用的地球/火星大气化学动力学模型,可实现飞行器高速飞行时化学非平衡效应的有效评估。同时,也提供了多种常用燃料的化学反应机理,可对各类燃料的点火燃烧过程进行模拟。
热力学非平衡模块用于模拟高温条件下,组分内能模式偏离平衡状态的流动场景。该模块基于能量松弛模型模拟不同内能模式间的非平衡转化过程。为匹配非平衡能量模式,模块还提供了非平衡热力学模型和输运参数模型。
非定常动态模块用于对目标实体的非定常运动过程进行仿真。该模块将动网格、刚体运动求解和流动仿真进行耦合,可实现单体动态稳定性或多体相对位移、速度、加速度等参数的实时仿真分析。
稀疏两相模块基于欧拉/拉格朗日框架,以欧拉方法求解连续相的流动及传热过程,以拉格朗日方法追踪连续相中的离散颗粒运动轨迹,通过源项交互的方式考虑连续相与离散相间的相互影响。可用于精确模拟液体火箭、超燃冲压等各类发动机内的气液两相燃烧过程。
辐射传输模块基于结构/非结构混合网格通过求解辐射传输方程实现高精度辐射仿真模拟。模块集成多类成熟求解方法,可实现组分光谱辐射特性计算、辐射热仿真、辐射目标特性分析的全流程覆盖。该模块与流体仿真框架深度统一,支持辐射与流体耦合计算。
应用场景
流动特征:
高超声速、喷流/对流强干扰
计算模型:
多组分模型、热完全气体模型、化学动力学模型
关键数据:
气动特性、箭体表面及底板热环境
流动特征:
高温燃气辐射
计算模型:
辐射传输模型、多组分光谱模型
关键数据:
辐射热流分布
流动特征:
高超声速、喷流/对流强干扰、复杂多体运动
计算模型:
多组分化学反应模型、强鲁棒性数值算法、6自由度运动模型
关键数据:
气动力热、分离轨迹、喷流干扰载荷