針對氣體和氣固體系的模擬,解決了傳統(tǒng)分子動力學(xué)軟球(Soft sphere,SS)模型效率低下,而硬球(Hard sphere, HS)模型難以并行的問題。
采用事件驅(qū)動和時間驅(qū)動耦合算法、多殼層鄰居列表法、重疊鏈檢測法等加速模擬,大規(guī)模并行模擬效率比經(jīng)典分子動力學(xué)模擬提高3-5個數(shù)量級。
根據(jù)化學(xué)反應(yīng)碰撞理論建立反應(yīng)模塊,形成了模擬計算效率高、可擴(kuò)展性好的耦合模擬方法,可進(jìn)一步耦合SS,SPH,DEM等離散模擬方法和CFD等網(wǎng)格方法。
適配Intel CPU、ARM架構(gòu)下多種國產(chǎn)CPU、NVIDIA GPU以及FPGA等平臺,支持進(jìn)程級+線程級+向量化單元的大規(guī)模多級并行異構(gòu)計算;采用網(wǎng)格列表建立并行化、數(shù)據(jù)重排、分支結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及計算通訊隱藏等多種并行加速方法。
包括氣固多相催化反應(yīng)-擴(kuò)散-流動耦合過程模擬分析、催化劑孔道內(nèi)反應(yīng)-傳遞耦合過程模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、吸附劑內(nèi)吸附-擴(kuò)散耦合過程模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、擴(kuò)散-吸附-反應(yīng)耦合機(jī)制和調(diào)控規(guī)律研究等。
具有多相流的高效高精度數(shù)值模擬功能,可應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)設(shè)計研究,包括發(fā)動機(jī)內(nèi)部多相流動過程模擬、典型霧化動態(tài)結(jié)構(gòu)模擬、燃油霧化性能評估和預(yù)測等。
能夠模擬氣體的流動和擴(kuò)散、氣固表面的催化復(fù)合反應(yīng)以及氣動加熱等過程,可應(yīng)用于高超聲速飛行器近壁反應(yīng)流模擬、高超聲速飛行器熱防護(hù)材料研制、高超聲速飛行器熱防護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計、優(yōu)化和性能評估等
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