针对气体和气固体系的模拟,解决了传统分子动力学软球(Soft sphere,SS)模型效率低下,而硬球(Hard sphere, HS)模型难以并行的问题。
采用事件驱动和时间驱动耦合算法、多壳层邻居列表法、重叠链检测法等加速模拟,大规模并行模拟效率比经典分子动力学模拟提高3-5个数量级。
根据化学反应碰撞理论建立反应模块,形成了模拟计算效率高、可扩展性好的耦合模拟方法,可进一步耦合SS,SPH,DEM等离散模拟方法和CFD等网格方法。
适配Intel CPU、ARM架构下多种国产CPU、NVIDIA GPU以及FPGA等平台,支持进程级+线程级+向量化单元的大规模多级并行异构计算;采用网格列表建立并行化、数据重排、分支结构优化以及计算通讯隐藏等多种并行加速方法。
包括气固多相催化反应-扩散-流动耦合过程模拟分析、催化剂孔道内反应-传递耦合过程模拟及结构优化设计、吸附剂内吸附-扩散耦合过程模拟及结构优化设计、扩散-吸附-反应耦合机制和调控规律研究等。
具有多相流的高效高精度数值模拟功能,可应用于航空发动机设计研究,包括发动机内部多相流动过程模拟、典型雾化动态结构模拟、燃油雾化性能评估和预测等。
能够模拟气体的流动和扩散、气固表面的催化复合反应以及气动加热等过程,可应用于高超声速飞行器近壁反应流模拟、高超声速飞行器热防护材料研制、高超声速飞行器热防护系统的设计、优化和性能评估等
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