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NNW风雷软件PHengLEI 新版本成功部署北京超算云桌面！

北京超级云计算中心

2022-02-14

导读：国家数值风洞（NNW）工程在红山开源发布风雷软件PHengLEI 2112版本，北京超算云桌面已部署

近日，国家数值风洞（NNW）工程在红山开源平台发布风雷软件PHengLEI 2112版本，新版本同步已在北京超级云计算中心云桌面部署，为开源社区用户大规模并行及功能自主开发提供更多选择。

风雷云

风雷软件介绍

NNW风雷软件是中国空气动力研究与发展中心（CARDC）研发的面向流体工程的混合CFD平台，2013年12月面向全国免费发布工业软件版本，2020年12月正式面向国内开源，是目前全球唯一同时具备结构/非结构求解器的CFD开源软件。

风雷软件坚持开放理念，打造国内CFD软件基础设施。软件特色：

1. 工业级常规流动数值模拟工程应用能力；

2. 结构/非结构“网格混合”：一个平台、两类求解器，降低学习成本；

3. 二阶/高阶“精度混合”：首次实现二阶FVM/高阶有限差分混合计算，在促进高精度方法工程实用性的同时，进一步提高计算效率。

软件能显著降低CFD入门门槛，有利于使用者进行二次开发，主要功能有：

2112版本新增主要功能

PHengLEI 2112版本新功能概述：

🔶高阶有限差分方法LES模拟（邓小兵、张子佩）

🔶非定常动网格流动模拟（何琨、常兴华）

🔶网格变形（徐刚）

🔶湍流转捩（何琨）

🔶自定义边界（何超）

1. 高阶有限差分方法LES模拟（邓小兵、张子佩）

🔹发展了具备模拟层流分离诱导转捩功能的亚格子模型类型（sgsmodel）

🔹 新增湍流统计输出模块

三维NACA0012翼型低频振荡

（Ma=0.4，Re=50000，网格量2600万）

粗糙元诱导高超声速边界层转捩的瞬时流场Q等值面图

（网格量3.3亿）

2. 非定常动网格流动模拟（何琨、常兴华）

🔹 新增基于结构/非结构动网格的俯仰运动非定常模拟功能

🔹 建立适合于非定常问题计算的高效、精确的数值方法和与之匹配的边界处理方法

🔹 发展满足几何守恒律的动网格生成技术

Finner十字翼弹体5°攻角俯仰振荡

3. 网格变形（徐刚）

🔹 新增基于RBF的非结构网格变形功能

🔹 新增基于弹簧法的非结构网格变形功能

鸟类扑翼网格变形

4. 湍流转捩（何琨）

🔹 基于SST两方程的γ-Ｒeθ湍流转捩模型

🔹 Spalart和Rumsey的S-R修正方法，可用于自由流湍流度的衰减效应修正

T3A低速平板转捩预测结果

（Ma=0.0158，Re=3.6e5，FSTI=3.5%）

S-K低速平板转捩预测结果

（Ma=0.1467，Re=3.34e6，FSTI=0.18%）

5. 自定义边界（何超）

🔹 优化原有边界条件参数读取逻辑，提供多种入口边界条件接口，用户按照接口标准输入相应参数即可实现边界条件自定义

弹体喷流数值模拟

（Ma=3.33，Re=8.22818e7）

近期开源生态

风雷开源软件自发布之日起一直秉承“开放、合作、共赢”的开源理念，努力构建国产CFD软件开源生态。发布一年以来，已有多位社区用户基于风雷软件进行软件应用及代码二次开发等工作。近期部分开源成果概述：

🔹自适应湍流模拟（南京航空航天大学韩省思、吴文昌）

🔹高温非平衡KDO湍流转捩模型（北京航空航天大学徐晶磊、罗峰）

🔹SEEB-ALR旋转体声爆预测（西北工业大学陈晴）

🔹CRM-HL高升力外形升力预测（何超）

🔹部署北京超级云计算中心云桌面（肖翰）

1. 自适应湍流模拟（南京航空航天大学韩省思、吴文昌）

南京航空航天大学韩省思课题组发展了自适应湍流模拟方法，旨在构造适用于全尺度的湍流求解模式，为工程问题的湍流模拟应用提供了新思路

亚临界雷诺数圆柱绕流

（Re=140000）

2. 高温非平衡KDO湍流转捩模型（北京航空航天大学徐晶磊、罗峰）

北京航空航天大学徐晶磊课题组发展了仅依赖湍动能输运方程的KDO (Kinetic Dependent Only)湍流模型，加入可压缩冯.卡门尺度和转捩参数，可用于高温非平衡状态下的可压缩及转捩计算

返回舱外形KDO湍流模拟NO组分质量分数分布

3. SEEB-ALR旋成体声爆预测（西北工业大学陈晴）

SEEB-ALR旋成体标模是AIAA第一届声爆预测研讨会发布的标准算例，用于评估近场声爆预测水平

流场中的dp/p分布

4. CRM-HL高升力外形升力预测（何超）

CRM-HL高升力外形标模是AIAA第四届高升力预测大会发布的标准算例，用于评估大攻角状态下，尤其失速攻角附近的升力预测水平

CRM-HL外形升力系数随攻角变化曲线

（网格量2.13亿）

CRM-HL外形流场

5. 成功部署北京超级云计算中心云桌面（肖翰）

风雷软件成功部署北京超级云计算中心云桌面，为开源社区用户大规模并行及功能自主开发提供更多选择

北京超级云计算中心云桌面

工业软件孵化

高超声速流动模拟软件NNW-HyFLOW（丁明松）

NNW-HyFLOW是基于风雷开源框架孵化的面向高超声速流动领域的工业级应用软件，预计将于2022年6月面向全国发布。软件主要功能包括：

🔹高温非平衡层流/湍流模拟

🔹壁面催化/有限催化/非催化模拟

🔹热力学模型（单温/双温/三温度）

🔹壁面温度（等温壁/绝热壁/辐射平衡壁温）

🔹连续流/稀薄滑移流

🔹气动物理分析（红外/电磁特性、通信中断、气动光学）

NNW-HyFLOW软件：钝锥高温非平衡模拟

典型应用案例：

热化学非平衡湍流模拟与文献数据比较

有限催化模拟与文献数据比较

稀薄滑移模拟结果与文献数据比较

壁温热效应模拟结果与文献数据比较

专业方向兴趣组

根据应用需求与研究方向的不同，风雷开源社区建立了多个SIG（Special Interest Group）小组，为用户提供交流平台以及对应的技术支持。现有的兴趣小组如下，欢迎用户扫码加入。

高阶精度湍流模拟不可压

非定常计算 SuperComputing 求解器开发

网格与流场软件应用 HyFLOW

代码及算例库获取方式

风雷开源代码及算例库目前托管于红山开源平台，用户可通过以下两种途径获取更新后的2112版本代码及算例库：

🔸新用户代码申请及算例库获取流程：

进入红山开源平台（http://www.osredm.com），注册账号；
在“开源项目”中找到“PHengLEI/国家数值风洞风雷软件”项目，下载开源协议，填写完毕并上传，待管理员审核通过后成为项目外围协作者；
成为项目外围协作者后，进入“PHengLEI/国家数值风洞风雷软件”项目，点击右上角Fork按钮，进行项目的Fork；
Fork完成后，会生成并跳转到新的仓库，即可进行代码的下载、克隆等操作；
完成代码下载、克隆等操作后，在“PHengLEI/国家数值风洞风雷软件”项目中找到点击算例库地址，进行算例库下载及克隆操作。

🔸 老用户代码及算例库更新流程：

进入代码所在目录；
输入 git status 查看本地开发分支（以ActiveBranch为例）代码是否存在改动，如果有则输入 git commit -m “修改描述（修改日志）”提交改动；
输入 git checkout master 命令将当前的本地开发分支（ActiveBranch）切换到本地master分支；
输入 git remote add upstream https://git.osredm.com/p68217053/PHengLEI.git 添加远程主仓库地址；
输入 git pull upstream master 命令从远程master分支往本地master分支拉取最新主干版本代码；
在当前代码路径下，输入git checkout ActiveBranch 命令将当前的本地master分支切换到本地开发分支（ActiveBranch）；
在当前代码路径下，输入 git merge master 命令从本地master分支往本地开发分支（ActiveBranch）合并最新主干版本代码（该过程需解决合并冲突）；
输入 git log 命令查看代码是否更新成功；
进入算例库所在目录；
输入 git pull 命令更新算例库。

更多有关风雷软件开发与应用的内容，可登录红山开源网站论坛交流板块搜索“风雷”查看，同时还可登录哔哩哔哩视频网站搜索关键字“国产自主CFD开源软件风雷软件教程”观看视频教程。

过去、现在以及未来，开源始终能为创新提供无限动力，这种动力所辐射的范围早已超越了软件开发的领域，而是面向科技发展的方方面面。开源作为一种协作开发的模式，将创新的火种交到了每个人手中，红山开源致力于为广大开源用户提供协作创新空间，依托社区力量帮助用户构建新式解决方案，不断推动科技创新发展。携手红山，一同开启无限可能！