2024航空裝備數智試驗暨產業發展大會于3月28日在綿陽召開。大會以“數智新動力 融創新場景”為主題，專注整機數智試驗、前沿測試技術、虛擬仿真與人工智能等熱點話題。積鼎科技受邀于仿真分會場做分享報告，綜合介紹了“國產仿真軟件Virtualflow在航空航天領域的解決方案”，包括霧化燃燒、吸雨吸雹、流固熱耦合等。

1、霧化燃燒解決方案

通過流體仿真技術，可以幫助工程師預測和解決航空發動機霧化燃燒過程中可能出現的問題，提高發動機的可靠性和耐久性；了解燃燒室內的流體動力學特性，改進燃燒室設計，提升發動機的燃燒性能。解決方案包括壓氣機工作過程仿真、直射式霧化仿真、離心式霧化仿真等。

該解決方案具備高精度兩相流模型，采取Level-Set界面捕捉方法，可用于噴嘴內流場、初次霧化的仿真；具備豐富的工程霧化模型，包括基于拉格朗日追蹤法的顆粒包模型、針對直射式霧化和離心式霧化的解決方案。這些模型已與行業重點用戶進行適配，試驗結果可滿足用戶的預期需求。

2、吸雨吸雹解決方案

通過流體仿真技術能夠模擬發動機在惡劣天氣下的工作情況，預測吸水吸雹對性能的影響，設計出更能抵抗極端氣候的發動機結構，確保發動機在惡劣環境下的穩定運行。解決方案包括雨滴與冰雹的數量與運動軌跡、粒子傳熱傳質、雨滴與冰雹影響下壓氣機性能評估等。

在流體端，軟件運用有限體積法進行流體的仿真計算。在顆粒端，則采用離散元法（DEM）來模擬顆粒的運動和傳熱過程。對于顆粒與流體之間的復雜相互作用，軟件采用并行與異構計算技術，確保計算的高效性與準確性。

3、流固熱耦合解決方案

在渦輪、燃燒室內部、葉片內都存在共軛傳熱的現象，流體仿真能夠模擬流體與固體間的熱量傳遞過程，獲取固體內部及表面的溫度分布，從而優化部件的換熱效率，確保設計滿足高溫或低溫環境下的性能要求。解決方案包括渦輪性能優化、燃燒室熱管理、機翼防除冰等。

解決方案結合采用了笛卡爾網格和非結構化多面體網格技術。通過浸沒邊界法，可對流固界面的移動邊界問題進行求解；在流固熱耦合模塊的基礎上集成了RPI壁面沸騰模型，支持相變問題的求解。此外，也提供非結構化多面體網格解決方案，采用貼體網格技術，實現對流固熱耦合問題的求解。

積鼎科技成立于2008年，是國產自主流體仿真軟件研發及技術服務的高新技術企業。公司具有10余年CFD仿真技術開發應用經驗，核心產品與技術已成功為中國航空發動機研究院、中國航發沈陽發動機研究所、上海空間推進研究所、西安航天動力研究所等航空航天客戶提供專業的流體仿真解決方案。

審核編輯 黃宇