作為NNW工程套裝軟件之一，NNW-FlowStar軟件旨在打造工業(yè)級(jí)的自主CFD軟件產(chǎn)品。目前新版本同步已在北京平博pinnacle体育官网計(jì)算中心云桌面部署，為廣大用戶提供了更便捷的模擬、設(shè)計(jì)和優(yōu)化的工具去發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律和現(xiàn)象并解決工程實(shí)際需要。

計(jì)算流體力學(xué)（CFD,Computational Fluid Dynamics）軟件是支撐武器裝備、航空航天、交通運(yùn)輸、能源動(dòng)力、橋梁建筑等產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域發(fā)展的重要工具手段，其融合了流體力學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等多領(lǐng)域技術(shù)、凝聚了豐富的工程知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，研發(fā)難度巨大。我國(guó)在大型工業(yè)級(jí)CFD軟件的研發(fā)上相比美歐國(guó)家還存在較明顯差距，為解決CFD軟件的“卡脖子”難題，國(guó)家數(shù)值風(fēng)洞(NNW，National Numerical Wind tunnel)工程在2018年啟動(dòng)，專注于以空氣動(dòng)力模擬為核心的CFD軟件開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。作為NNW工程套裝軟件之一，NNW-FlowStar(簡(jiǎn)稱FlowStar)軟件旨在打造工業(yè)級(jí)的自主CFD軟件產(chǎn)品。

· 軟件工程思維設(shè)計(jì)。結(jié)合科學(xué)計(jì)算特點(diǎn)設(shè)計(jì)軟件框架，業(yè)務(wù)分層和模塊化設(shè)計(jì)思想，兼顧效率與功能擴(kuò)展性。

· 穩(wěn)定高效的求解器。采用二階精度有限體積方法，支持各類非結(jié)構(gòu)混合網(wǎng)格，內(nèi)置多種工程實(shí)用的數(shù)值方法和物理模型。

· 重疊網(wǎng)格技術(shù)，耦合六自由度(6DOF)方程求解，支持多樣化的多體運(yùn)動(dòng)模擬功能。

· 友好的用戶交互。貼近工程習(xí)慣的流程設(shè)計(jì)，預(yù)置工程經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，操作便捷。

· 跨平臺(tái)支持，支持國(guó)產(chǎn)高性能計(jì)算平臺(tái)大規(guī)模并行計(jì)算。

圖1 FlowStar軟件界面

FlowStar具有如下鮮明特色：

· 計(jì)算精度可靠。FlowStar核心求解器經(jīng)過(guò)了大量的標(biāo)準(zhǔn)模型和工程實(shí)際外形考核標(biāo)定，氣動(dòng)力預(yù)測(cè)精度達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平（圖2）。

圖2  AIAA第五屆阻力預(yù)測(cè)工作會(huì)議統(tǒng)計(jì)結(jié)果

· 復(fù)雜流動(dòng)問(wèn)題穩(wěn)定求解?；诹鲌?chǎng)特征匹配的熵修正、模板節(jié)點(diǎn)型梯度重構(gòu)、無(wú)反射邊值模型等穩(wěn)定性增強(qiáng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)流寬速域穩(wěn)定仿真。

· 高效的氣動(dòng)運(yùn)動(dòng)耦合求解。根據(jù)航空航天領(lǐng)域常見(jiàn)的分離場(chǎng)景及約束方式定制化設(shè)計(jì)，場(chǎng)景模板化、流程自動(dòng)化，使得復(fù)雜的工程問(wèn)題簡(jiǎn)單解決。

圖3 FlowStar分離投放功能