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用软件模拟清风与流水，博士后带你感知流动的世界

责任编辑：沐小月时间：2023-02-20 来源：转载于：湖北省人民政府新闻办公室

责任编辑：沐小月
时间：2023-02-20 来源：转载于：湖北省人民政府新闻办公室

分类：观点评述

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如何科学地摊张煎饼？

汤圆馅怎样沁入齿颊？

微风怎样拂起披肩长发？

战舰怎样掀起层层浪花？

这些生活中的小确幸

都离不开同一门学科

计算流体力学

气息的流动也是一门科学

我们生活在一个流动的世界，风、水、潮汐乃至岩浆、泥沙的运动，流动无处不在。流体力学研究这些流动的发生与规律，抽象概念多、理论性强、复杂难懂，是一门绝美却让人头秃的课程。随着计算机的发展，一门介于数学、流体力学和计算机之间的交叉学科产生了，它通过计算机和数值方法来求解流体力学的控制方程，对流体力学问题进行模拟和分析，这就是计算流体力学（CFD）。

你有没有发现

自从粉了海小聚

每天沉浸在科技最前沿

连胆子都变大了

这么复杂的学科

你都敢往下扒拉！

快给自己一个赞吧

我国正处在从制造大国到制造强国发展的关键期，工业软件可以极大地加快产品研发速度、降低研发成本，是智能制造的灵魂。使用工业CFD软件模拟复杂外形下的流体流动以及热传导，在水利工程、土木工程、航空工程、汽车工程、工业制造等领域产品设计中可以完全取代实验的作用。现有工业CFD软件包括ANSYS Fluent、STAR CCM、CFX、COMSOL等，全部由欧美工业强国垄断，那么接下来会发生什么，你猜到了吗？

2018年起，我国在工业软件领域遭到多次“断供”，国产替代迫在眉睫。整体来看，在中低端业务市场，国产工业软件已经占有一席之地；但在CFD软件等核心细分领域，国产化程度还相对较低，必须寻求突破。现有基于传统宏观方法的CFD工业软件因其复杂耗时的网格处理、低下的并行效率等缺点，日渐难以支撑我国现代制造业发展，需要产品迭代。

湖北省工业软件竞争力

位居全国第一方阵

武汉市工业软件优秀产品

副省级城市第一

“卡脖子”？

我们“不服周”！

华中科技大学柳朝晖教授新一代流体力学介观模拟仿真方法十余年，相关成果获得国家自然科学二等奖。基于这项成果，柳朝晖教授团队开发了一款CFD软件，目前已进入测试阶段，被命名为“PFlows”。项目负责人江茂强是华中科技大学能源与动力工程学院和数学学院博士后，康奈尔大学、新加坡国立大学访问学者，研究计算流体力学多年。团队中有4名博士组成，均具有博士后经历，3人有海外留学经历。

CFD软件分析最重要的步骤是创建一套有效的流动变量分析网格系统，但现有CFD软件的网格划分要占据整个仿真任务70%的时间，而PFlows能够实现网格一键自动划分，极大提升了流体计算效率。同时通过CPU并行计算技术、GPU异构加速算法等，实现调用10万CPU计算核心或千卡GPU进行千亿网格的超大规模计算，远超欧美软件常规100CPU计算核心和1亿网格以下的计算规模，达到国际先进水平。

湖北省正在深入实施

“楚天英才”计划

赋予科研人员

更大的技术路线决定权

让人尽其才、才尽其用

还要培育更多

政产学研金服用

“北斗七星式”创新共同体

我国整个工业软件产业发展均是刚刚起步，即便CFD软件只是其中一个细分领域，也有巨大的发展潜力。全球CFD软件市场规模在2021年达到672.3亿元，预计到2027年将达到1002.46亿元。PFlows作为新一代CFD模拟软件，已与华为和某芯片制造企业签订了合作协议，并正与多家芯片研发企业和汽车制造企业商谈合作。项目团队计划在今年成立创业公司，向核电、船舶、芯片、能源等有需求的企业推广产品。

随着制造业转型升级的提速，工业软件作为发展产业互联网的重要支撑，正受到政策、市场越来越多的关注。湖北启动软件产业质量提升行动，为20家重点软件企业、2000家中小型软件企业提供质量检测、质量诊断等公益服务。武汉市将工业软件列入2023年10个科技重大专项，以“揭榜挂帅”方式开展关键核心技术攻关，牵头企业单个项目将给予3000万元的资金支持。

别总低头前行

别说初春冷清

抬头看看吧

不然会错过多少人和风景

来源：转载于：湖北省人民政府新闻办公室

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