国产船舶水动力数值软件在工业云平台的实现

doi:10.16182/j.issn1004731x.joss.22-0497

系统仿真学报 ›› 2022, Vol. 34 ›› Issue (8): 1855-1863.doi: 10.16182/j.issn1004731x.joss.22-0497

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国产船舶水动力数值软件在工业云平台的实现

赵英燕¹(), 曹群生¹(), 曹振南², 王建春³

^1.南京航空航天大学电子信息工程学院, 江苏南京 211106
^2.曙光信息产业股份有限公司, 北京 100193
^3.中船重工奥蓝托无锡软件技术有限公司, 江苏无锡 214000

收稿日期:2022-05-13 修回日期:2022-07-29 出版日期:2022-08-30 发布日期:2022-08-15
通讯作者: 曹群生 E-mail:zhaoyingyan2010@163.com;qunsheng@nuaa.edu.cn
作者简介:赵英燕(1987-)，女，博士生，研究方向为国产高性能数值软件的工业云平台的实现与性能评估等。 E-mail：zhaoyingyan2010@163.com

Realization of Domestic Ship Hydrodynamic Numerical Software on Industrial Cloud Platform

Yingyan Zhao¹(), Qunsheng Cao¹(), Zhengnan Cao², Jianchun Wang³

^1.College of Electronic and Information Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 211106, China
^2.Shuguang Information Industry Co. , Ltd. , Beijing 100193, China
^3.Wuxi Orient Software Technology Co. , Ltd. , Wuxi 214000, China

Received:2022-05-13 Revised:2022-07-29 Online:2022-08-30 Published:2022-08-15
Contact: Qunsheng Cao E-mail:zhaoyingyan2010@163.com;qunsheng@nuaa.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

研制适应于高性能数值软件部署和用户使用便捷的云平台，对于软件的研发和应用具有重要的工程意义。基于Web工业云平台的高性能计算资源，对国产船舶水动力学数值软件进行大规模高性能测试工作。通过选取典型的带球鼻艏的集装箱船KCS(kriso container ship)计算模型，采用该软件并行求解器模拟实际船型的航行兴波问题，达到与实际船体附近波形基本一致。国产船舶水动力学数值软件在工业云平台上的典型应用场景的成功测试，为研究船舶航行兴波问题提供了有力的自主可控国产工程仿真工具。

关键词: 高性能数值软件, 工业云平台, 船舶水动力学, 航行兴波, 工程仿真

Abstract:

Developing the user-friendly cloud platform for high-performance numerical software deployment has great engineering significance. Based on the high performance computing resource of Web industry cloud platform, the large-scale high performance test on the domestic ship hydrodynamics numerical software is carried out. Selecting a typical Knock Nevis KCS model with a bulbous bow, through the parallel solver of the software, the wave-making problem of a real ship is simulated, in which the wave shape near the actual ship hull is basically consistent with that of the real ship. The successful test of a typical application scenario of the domestic ship hydrodynamics numerical software on the industrial cloud platform provides a powerful and controllable simulation tool for the study of ship navigation wave-making.

Key words: high performance numerical software, industrial cloud platform, ship hydrodynamics, ship navigation wave-making, engineering simulation

中图分类号:

TP391.9

赵英燕, 曹群生, 曹振南, 王建春. 国产船舶水动力数值软件在工业云平台的实现[J]. 系统仿真学报, 2022, 34(8): 1855-1863.

Yingyan Zhao, Qunsheng Cao, Zhengnan Cao, Jianchun Wang. Realization of Domestic Ship Hydrodynamic Numerical Software on Industrial Cloud Platform[J]. Journal of System Simulation, 2022, 34(8): 1855-1863.

图/表 15

图 1

表1

图2

图3

图4

图5

图6

表2

图7

图8

图9

图10

图11

图12

表3

参考文献 17

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模块	子模块	模型类别
接口函数	前处理
	后处理
	工具包
用户算例
数学库	METIS并行分区库
	YHAMG求解库
	NaViiXMath 数学库
数值离散格式	离散方法
数值离散格式	网格场域量
模型算法	动量方程
	压力修正方程
	初边值条件
	RANS湍流模型	RNG k-ε
		k-ε
		k-ω
		SST k-ω
		SST k-ω DES
	LES亚格子模型	Smag
		SmagLilly
		WALE
		AWMLES
	多相流VOF物理模型
	六自由度运动DoF模型
NaViiX.c(程序主要函数)

参数	实船	模型
L_PP/m	230.0	7.278 6
L_WL/m	232.5	7.357 7
B_WL/m	32.2	1.019 0
T/m	10.8	0.341 8
S_W/m²	9 424	9.437 9
∇/m³	52 030	1.649 0
C_B	0.650 5	0.650 5

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