【行业动态】GE使用超级计算机来优化航空发动机和燃气轮机设计

导读：2月20日，GE公司宣布已经获得了美国橡树岭国家实验室（ORNL，Oak Ridge National Laboratory）的世界顶级超级计算机的访问权，以支持航空发动机和发电设备（燃气轮机）的优化，通过使用先进的的计算功能，GE公司表示，它将能够实现航空发动机燃油效率的提升，并且计划整合3D打印零件以进一步提高效率和性能。

GE是在美国能源部的支持下获得ORNL的超级计算机使用权的。为了提升美国的科学和工程能力，美国能源部发起了“创新和新计算对理论与实验影响” (INCITE，Innovation and Novel ComputationalImpact on Theory and Experiment)项目，今年是该项目的第15个年头，美国政府开始允许外部企业访问超级计算机以进行高级工程和科学项目。而此次，GE公司获得了590,000个节点/小时来使用ORNL的Summit超级计算机。

值得一提的是，在2018年美国推出Summit最新一代超级计算机，中国已经在超级计算机霸榜超过 5 年的时间，在2017年11月的世界超级计算机排名中，排名第一和第二的分别是位于中国国家超算无锡中心的神威太湖之光和位于中国超算广州中心的天河二号。而Summit的运算峰值要比无锡太湖之光多出了60%左右。

GE研究中心计算流体动力学部门的一个团队将使用Summit超级计算机研究复杂的流动特性如何影响航空发动机性能以改善发动机设计，目标是找到研发更高效航空发动机和燃气轮机的途径，其探索的一部分还包括寻找将3D打印组件集成到发动机中的新方法。

高保真仿真显示高压涡轮中的热流和冷流混合

GE研究中心的Thermosciences小组的项目负责人

“我们能够以空前的速度，深度和特异性进行实验，这使我们能够感知到以前在复杂的工业系统如何运行中无法观察到的现象，” GE Research的热科学小组的项目负责人迈克-奥斯凯（Michal Osusky）解释说：“通过这些研究，我们希望创新设计，使我们能够推动涡轮机械效率和性能的发展。”

GE并不是第一次与ORNL等国家实验室合作，先前的合作使得GE公司的“联合循环电厂效率、风能输出和喷气发动机性能的显著提高。” 考虑到这一点，该公司对获得ORNL的Summit超级计算机的使用感到乐观，这将带来积极的成果，并且至关重要的是，将获得更可持续的解决方案。

GE公司自己内部也购置有超级计算机资源为其航空，电力和可再生能源业务开展多项高级研究计划，这些超算能力在模拟复杂流体动力学以了解如何设计更高效的涡轮机械产品中起着重要作用。

作为该项目的一部分，GE公司工程师还计划利用大涡模拟（LES，Large Eddy Simulations）分析完整的3D引擎组件，以更好地理解影响航空发动机性能的复杂流动物理原理。该团队将分析许多因素，包括流混合，边界层过渡，分离流，多尺度流结构以及高压涡轮部件之间的耦合。

值得注意的是，GE增材制造团队也在与ORNL合作，以加速增材制造的工业化。作为这种持续合作关系的一部分，GE 增材制造团队正在利用实验室的Summit超级计算机的功能来快速分析从金属增材制造系统中收集的信息。

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