【导语:大飞机研制中,流体数值仿真是关键,但传统一维管网与三维CFD仿真拼接存在延迟问题。中国商飞针对此痛点,在2026上海开源软件应用创新大赛提出硬核赛题,吸引开发者参与解决难题。】
在大飞机图纸设计阶段,需对流体行为进行数值仿真预演,如燃油在管路中的流动、喷嘴介质的雾化等。飞机流体系统分层明显,系统级管路网络跨度几十米,而发动机喷嘴等局部结构仅毫米级。一维管网和三维流场仿真各管一段,拼接时问题凸显。
一维管网时间步长大,三维流场时间步长小,推进节奏相差几个数量级。阀门动作改变的流量和相态变化,需实时输入三维模型,三维算出的背压也需实时回传一维模型,但传统做法分开计算,存在延迟,难以完整算出真实系统的瞬态相互作用。
中国商飞为2026上海开源软件应用创新大赛提出《「流体CFD方向」一三维耦合求解时间步长协调和边界耦合》赛题。大飞机是复杂系统产品,研制依赖数值仿真,流体仿真贯穿始终,且民机研制需掌握自主仿真工具,这是命题出发点。
赛题核心要解决三个问题:一是时间步长协调,需在两种节奏间找到稳定数据交换频率;二是控制逻辑与物理求解同步,控制指令要与物理求解对准同一时刻物理状态;三是双向边界条件传递,要处理参数单位制约定与守恒性,定义好数据交换性能指标。
交付要求包括方案说明文档、可运行原型、算例报告、材料包和演示视频。评审从科学性与创新性(占20%)、精度与仿真保真度(占25%)、实时性与数据交换效率(占15%)、原型成熟度与工程可用性(占20%)、可复现性与交付完备性(占20%)五个维度进行。
有CFD或数值仿真经验、做过多物理场耦合、写过实时数据交换等不同背景的开发者都适合参赛。个人可一人成队,小团队可分工协作,在校学生也可参与,评审注重方案严谨性和原型指标。
本次大赛报名截止10月11日,总决赛10月29日举办,提交本赛题合格作品的学生团队有机会直通中国商飞绿色求职通道。
编辑观点:中国商飞此次赛题聚焦大飞机流体仿真痛点,借助开源力量解决难题,为开发者提供展示平台,也为大飞机研制注入新活力,有望推动相关技术发展。