近日，國(guó)際知名計(jì)算流體力學(xué)專家單肖文教授蒞臨適創(chuàng)科技，與工程師們進(jìn)行了一場(chǎng)以《格子玻爾茲曼方法：歷史、現(xiàn)代詮釋及其在成核中的應(yīng)用》為主題的專題研討會(huì)。適創(chuàng)科技創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官郭志鵬，以及公司核心技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)人員悉數(shù)到場(chǎng)參會(huì)，雙方從LBM(格子玻爾茲曼方法)出發(fā)，結(jié)合自身豐富的學(xué)術(shù)成果和工程經(jīng)驗(yàn)，深入剖析了流體仿真技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

　　單肖文教授現(xiàn)就職于北師港浸大高等研究院，畢業(yè)于北京大學(xué)力學(xué)系，獲理學(xué)學(xué)士和碩士學(xué)位，并于美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院取得物理學(xué)博士學(xué)位。單教授曾任Exa公司先進(jìn)物理與算法研發(fā)總監(jiān)，領(lǐng)導(dǎo)了LBM商軟PowerFLOW先進(jìn)產(chǎn)品的研發(fā);曾領(lǐng)導(dǎo)中國(guó)商飛北研中心氣動(dòng)與聲學(xué)研究部的建設(shè)與發(fā)展;還曾在洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和微軟公司任職。以其姓氏命名的“Shan-Chen模型”被廣泛應(yīng)用，在格子玻爾茲曼方法、多相流體仿真及工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域做出卓越貢獻(xiàn)，并因其杰出成就當(dāng)選為美國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)士。

　　郭志鵬表示：“與單老師的第一次‘會(huì)面’是在2016年，適創(chuàng)科技成立之初，我在調(diào)研LBM算法的各種模型、原理和對(duì)大規(guī)模計(jì)算的實(shí)施可行性。為了模擬金屬液和氣體交互作用力，我瀏覽了世界上所有針對(duì)計(jì)算流體力學(xué)和物理相關(guān)的頂級(jí)期刊。我嘗試了幾乎所有模型，但最終應(yīng)用的，也是最有效的模型就是由單老師提出的描述多相流之間相互作用力的‘Shan-Chen’模型。這個(gè)應(yīng)用也極大提高了適創(chuàng)科技流體求解器的精度。也就是說(shuō)，適創(chuàng)科技的LBM求解器從一開(kāi)始就‘師出名門’。這次和單老師交流收獲非常大。單老師一進(jìn)會(huì)議室，坐在椅子上的那種放松的狀態(tài)，一下子讓我想起了我在英國(guó)、美國(guó)的工作經(jīng)歷：純心科研，自在自得。這才是真正的科學(xué)研究狀態(tài)：那種無(wú)限熱愛(ài)、聚焦和沉醉其中的激情。感謝單老師的分享，感謝單老師讓我重溫科研歲月。希望在今后能與單老師形成更多深入合作，極大提高適創(chuàng)科技乃至中國(guó)CAE求解器的競(jìng)爭(zhēng)力，真正做到引領(lǐng)世界?！?/p>

　　從理論到實(shí)踐，LBM技術(shù)的多維度探討

　　單教授在講座中系統(tǒng)梳理了LBM技術(shù)的理論基礎(chǔ)與發(fā)展歷程。LBM作為一種從波爾茲曼方程出發(fā)的流體計(jì)算方法，以其計(jì)算簡(jiǎn)單、對(duì)流項(xiàng)線性等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于航空航天和工業(yè)仿真領(lǐng)域，其優(yōu)勢(shì)在于能夠處理NS方程難以解決的復(fù)雜問(wèn)題，例如相變模擬。LBM方法已在實(shí)際應(yīng)用中取得顯著成果，如NASA與波音利用LBM對(duì)777前起落架噪音進(jìn)行的成功預(yù)測(cè)。

　　單教授(左一)作主題分享

　　單教授還介紹了多相流仿真技術(shù)的最新進(jìn)展，包括對(duì)大密度比的兩相流的仿真，這些技術(shù)可應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)(如燃料電池等)。報(bào)告強(qiáng)調(diào)，流體仿真技術(shù)在工業(yè)界的應(yīng)用不斷拓寬，從飛機(jī)的氣動(dòng)優(yōu)化到燃料電池中多孔介質(zhì)流動(dòng)的設(shè)計(jì)，為工程實(shí)踐提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

　　在專題研討會(huì)中，大家還討論了如何通過(guò)簡(jiǎn)化經(jīng)典理論，更有效地描述液滴和氣泡的動(dòng)力學(xué)行為。同時(shí)，高精度的湍流仿真仍是一個(gè)挑戰(zhàn)性課題，但通過(guò)改進(jìn)LES模型和高精度邊界刻畫(huà)，復(fù)雜系統(tǒng)的模擬精度已顯著提升，為高雷諾數(shù)場(chǎng)景的精確計(jì)算提供了新思路。

　　針對(duì)工業(yè)仿真中的難點(diǎn)如缺陷預(yù)測(cè)、工藝穩(wěn)定性和湍流模擬精度等，會(huì)上提出了多種優(yōu)化策略，例如局部加密計(jì)算、基于中心矩理論的碰撞模型和基于實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的模型改進(jìn)方法。這些創(chuàng)新方法正逐步應(yīng)用于復(fù)雜工業(yè)場(chǎng)景，推動(dòng)了流體計(jì)算技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

　　直面行業(yè)難題，推動(dòng)技術(shù)交流

　　在互動(dòng)提問(wèn)環(huán)節(jié)，單教授與參會(huì)者圍繞模具表面疲勞、氣體壓縮與排氣問(wèn)題等實(shí)際應(yīng)用展開(kāi)深入討論。他一一解答了與會(huì)專家提出的疑問(wèn)，并與大家探討如何通過(guò)LBM技術(shù)優(yōu)化仿真效率、解決模型收斂性等難題。單教授還分享了自己在項(xiàng)目實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)了理論研究與工程實(shí)踐相結(jié)合的重要性。

　　適創(chuàng)科技也向單教授詳細(xì)介紹了自身的發(fā)展歷程與技術(shù)成果。作為一家專注于智能工業(yè)設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助工程CAE的企業(yè)，自主研發(fā)的云原生鑄造模擬仿真平臺(tái)——SupreCAST智鑄超云已成為行業(yè)領(lǐng)先的仿真應(yīng)用標(biāo)桿。目前，適創(chuàng)科技已經(jīng)有超過(guò)萬(wàn)家用戶，技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域未來(lái)將從汽車制造進(jìn)一步拓展，助力中國(guó)制造邁向更高水平?；陔p方在CAE領(lǐng)域的卓越成就和技術(shù)積累，單教授十分期待與適創(chuàng)科技的未來(lái)合作，將高度契合的技術(shù)轉(zhuǎn)化為行業(yè)價(jià)值。

　　單肖文教授(左二)與適創(chuàng)科技團(tuán)隊(duì)合影

　　單教授的精彩分享為與會(huì)者帶來(lái)了計(jì)算流體力學(xué)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展和行業(yè)應(yīng)用實(shí)例，也為解決工業(yè)實(shí)踐中的實(shí)際問(wèn)題提供了新思路。適創(chuàng)科技未來(lái)也會(huì)誠(chéng)邀更多行業(yè)專家參與，共同促進(jìn)技術(shù)交流與合作，為工業(yè)創(chuàng)新貢獻(xiàn)力量。

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