背  景 ：

       国内顶尖的的研究所花很多时间重复着简单机械的网格生成；需要熟悉非常繁多的配置项，相当的费心；软件基本上都是分离的，每个人都只是在用自己的经验而非共同的经验来的解决问题，协同是很少的，采购的协同软件基本上都是不用的，总体而言，大家是很忙的，工作效率却不高的。

01  数值风洞是工程化CFD的解决之道

       针对以上问题，ROMTEK提出对工程化数值风洞的自身的理解。

       数值风洞是建立在高性能计算平台（高性能集群、大型计算机、分布式网络等硬件载体）上的，以流体力学及相关专业的数值计算方法、求解方法和实验方法为依据的，以CFD、多学科优化、分布式计算、数据分析及可视化为基础的技术的，以科学计算中间件、科学工作流、面向服务的体系结构、云计算等为基本的构造模式的，融合了专家智力、领域知识和机器智能化的数字化风洞产品。

数值风洞应具备的能力

02  工程化CFD的技术途径

       数值风洞软件集成框架系统由一体化集成平台和前置网格集成子系统、核心CFD解算器集成子系统、后处理软件集成子系统等部分组成。

数值风洞子系统示意图

人机交互子系统

         客户端界面、门户界面

基础中间件

         Mirror着力解决异构系统下的资源共享问题，将软件进行“搭积木”的方式封装，快速完成设计/分析/优化，实现一体化的工程设计，规范设计流程，提高设计效率。

Mirror中间件

工作流程定制子系统

         提供图形化的流程定制功能，功能完整的工作流引擎。

数据管理子系统

        对数值风洞仿真流程中数据流的定制，实现对不同类型数据的封装处理，提供与各类数据库对接适配的数据库接口，实现数据在系统间的共享及分析。

计算资源子系统

        对系统软硬件资源的统一调度和管理。包括软件license的管理分配，硬件资源的监控、计算任务批量提交、计算任务过程监控等。

前处理集成子系统

        包括自动化网格生成软件以及数值风洞专用前置处理软件的服务化封装。

解算软件集成子系统

         解算软件的服务化封装，包括集成GridGen、Pointwise、Catia、Pgrid、Jet3D、HyperCFD、UesCFD、PnsCFD、Lgheat、Fluent、Tecplot、GridStar、ICEM、Lsight、Ensight等。

后处理集成/结果分析/报表生成

        专用后置处理软件的服务化封装，提供对计算结果的分析功能，并生成数值风洞计算报表。

应用支持系统集成子系统

         对第三方应用支持系统的集成，包括对可信度分析软件工具、工程应用验证数据库以及最佳实践知识库的服务化封装。

多用户管理子系统

         对不同用户的权限进行管理，处理不同用户之间的协同通信问题，满足多个用户参与的协同任务。

03 ROMTEK工程化CFD的实践

航天一院数值风洞平台

工程界面图

       航天一院项目数值风洞系统采用标准的C\S模式，其中客户端安装部署于用户终端，作为用户操作的入口，包含所有前端集成的软件和前端数据库。服务端部署于高性能计算集群，受理所有用户操作命令，其中包含数据管理、界面交互、前处理、计算软件集成、工作流定制、平台调度管理、流畅可视化及后处理等功能。

航空某所数值风洞平台

      航空某所项目数值风洞系统采用BS+CS混合模式，主要为外部人员提供计算服务，因此BS为主，倾向于流程固化，为用户提供单一的接口验证与确认为优势，有数据库和知识库做支撑，提供固化的工作流，供用户调用，批量产生可信数据。

工程界面图