GE在超级计算机上测试开式转子发动机RISE

据GE航宇公司网站2023年6月17日公告为了支持开式转子发动机的开发，模拟发动机的性能和噪声水平，GE航宇公司开发了一款能够在Frontier上运行的计算流体力学（CFD）软件。Frontier是美国能源部橡树岭国家实验室最近投入使用的一台超级计算机，也是慧与公司（HPE）开发的Cray EX超级计算机，拥有9400多个节点，每个节点都配备了第三代AMD EPYC™️ CPU和四个AMD Instinct™️ 250X加速器，拥有37000个GPU，数据处理速度超过每秒百亿亿次。

GE航宇公司正在使用超级计算机这种革命性的工具，用于设计飞机发动机，以提高燃油效率，这对帮助航空业实现到2050年净零碳排放的目标至关重要。GE航宇公司将利用超级计算能力和软件工具，帮助工程师以新的方式了解开式转子的空气动力学和声学物理特性。该公司表示，Frontier能够在设计阶段更好地评估后续飞行测试阶段的新发动机技术。因此，GE航宇公司可以改进测试硬件设计，更好地优化发动机性能和机身集成。

为了模拟发动机的性能和噪音水平，GE航空开发了能够在超级计算机上运行的软件。通过将其计算流体力学软件与Frontier相结合，GE模拟了完整尺寸的开放式风扇设计的气流运动，具备了惊人的细节。

“开发具有颠覆性的新型飞机发动机需要颠覆性的技术能力。通过超级计算，GE航空的工程师正在重新定义飞行的未来，并解决以前无法解决的问题，”GE航空工程副总裁兼总经理穆罕默德·阿里（Mohamed Ali）表示。

阿里表示，该项目表明超级计算是设计飞机发动机的一种“一代革命性工具”，可以实现燃油效率的“一次性巨大改变”，这是该行业在2050年实现净零二氧化碳排放目标的关键步骤。

GE航空和赛峰飞机发动机公司于2021年推出了CFM RISE（可持续发动机革命性创新）计划，该计划由GE和赛峰飞机发动机的合资公司CFM国际公司运营。该计划测试了开放式风扇等先进发动机结构，以及先进的热管理、燃烧和混合动力能力。RISE计划的目标是开发能够实现至少比现有最高效发动机降低20%的燃油消耗和二氧化碳排放的未来发动机技术。

开放式风扇发动机结构完全去除了发动机机匣，以实现更高的推进效率，同时达到相同的飞行速度和舱内体验。超级计算能力和软件工具帮助工程师以新的方式理解开放式风扇的空气动力学和声学物理学。他们可以在设计阶段更好地评估新的发动机技术的飞行规模。因此，GE可以改进测试硬件设计并优化发动机性能和机体整合。

奥克里奇国家实验室奥克里奇领导计算设施的科学主任布朗森·梅瑟（Bronson Messer）表示：“GE航空公司的工作展示了超级计算的主要特点之一：以定量方式全面理解自然。就像任何独特的科学工具一样，实现这一承诺需要像GE航空团队和OLCF员工这样的专家将想法转化为洞察力。这个结果是计算科学的一项精彩成就，得益于这样的合作和Frontier的独特能力。”