仿真科普｜从设计到研发，CAE仿真技术为汽车智造保驾护航

2025年11月29日，第四届智能流体力学产业联合体大会于深圳隆重召开。会上，在中航工业通飞AG600灭火型总设计师程志航、智能流体力学产业联合体副理事长张伟伟、西北工业大学飞行器基础布局全国重点实验室研究员惠增宏、中国空气动力研究与发展中心研究员赵钟的共同见证下，江苏省重点研发计划（No.BE2022050）项目成果——数字孪生风洞「风神NF3」正式发布！本次发布会向业界展示了「风神NF3」高保真、高效率与高易用性的突破性进展，标志着数字风洞技术步入规模化产业应用的新阶段。01现场直击本届大会汇聚了国内流体力学领域的顶尖专家学者与产业精英，聚焦智能流体力学技术的工程化应用。神工坊®「风神NF3」数字孪生风洞的发布，亦成为全场瞩目的焦点。发布会现场，神工坊®创始人&CEO任虎先生，系统介绍了「风神NF3」的关键技术与核心功能。平台基于先进的国产超级计算基础设施，构建了与物理风洞1:1的孪生数字模型，实现了对复杂流动现象的精准预测与高效分析。其“几何-物理-数据”的三重孪生技术架构及全流程试验展示，引发了与会嘉宾的浓厚兴趣与热烈讨论。02产品解读2.1三重孪生「风神NF3」以西北工业大学亚洲最大低速翼型风洞NF-3为原型，采用了“几何孪生x物理孪生x数据孪生”的“三重孪生”技术，实现了NF-3风洞在数字世界的1:1还原。几何孪生：通过1:1几何建模，还原风洞整体形状，刻画尾迹耙等几何细节物理孪生：高性能数值引擎支撑10亿级网格数值求解，对齐物理试验初边值条件数据孪生：融合试验数据同化流场，采用符号回归模型构建智能湍流模型2.2四大痛点「风神NF3」的诞生，剑指物理风洞试验长期受到的4大挑战制约——周期漫长：以新型风力机为例，完成风洞试验需要不少于100个工作日，项目周期被显著拉长。成本高昂：试验开销巨大，例如汽车风洞试验每分钟耗资高达400元，且单个样车模型的制造成本就达到上百万元级别。场景局限：风洞试验的雷诺数低于实际运行条件，并且存在壁面干扰、阻塞干扰等固有局限，导致试验结果与真实工况存在偏差。产能不足：国内可用于生产的大型风洞仅20座左右，资源紧张，民用设备的试验排队周期经常以年为单位计算，严重制约研发效率。2.3三大优势数字孪生风洞具有的三大优势，可以针对性缓解或者解决以上难题。物理增强：通过高保真仿真，为物理试验提供全流场的可视化数据，辅助优化试验设计，并能采集物理传感器无法测量的关键信息，从而显著提升试验结果的预测置信度。针对性地解决“场景局限”中信息采集不足的问题。早期替代：在项目前期，用数字仿真替代部分物理试验车次，实现“数字迭代”而非昂贵的“物理迭代”。这能大幅缩短研发周期，并降低样机制造和试验的直接成本，直接应对“周期漫长”和“成本高昂”的挑战。边界扩展：在已验证的模型基础上，可以在数字环境中安全地扩展试验边界，例如模拟更高的雷诺数、更大尺寸的模型或更极端的工况，打破物理风洞在设备能力和安全性上的极限，探索更广阔的设计空间。针对性突破“场景局限”中的条件限制。03结语「风神NF3」数字孪生风洞是神工坊®“数字孪生试验”战略的关键一步，在研发进程中具有里程碑意义。“数字孪生试验”以“超算+AI”为基础支撑，以超高保真度数值模拟、智能求解加速、实测数据融合与智能修模为主要手段，力求破解“精度和效率难兼顾”、“模拟和试验难对齐”等核心难题。“数字孪生试验”将引领行业最高保真度，主要面向高端装备设计研发的“数字终试”需求，大幅加速试验合格迭代过程。「风神NF3」数字孪生风洞应用也将登陆SimForge™高性能仿真云平台公开测试，敬请期待！