由于应用需求迫切,虚拟过程工程平台的概念迅速得到学术界和工业界的关注,超级计算系统在建造过程中就开始承担国家重大专项、自然科学基金重大项目的任务,为中石化、中石油、宝钢、兖矿以及通用电气、阿尔斯通、必和必拓、联合利华等国内外大型企业提供了大量模拟计算服务。下面举几个典型的应用实例。
多产异构烷烃工艺(MIP)是生产清洁汽油的重要技术,从设计首套年产140万t装置,到后期改造与放大,数值模拟都发挥了关键指导作用,显著加快了研发进度。模拟结果如图1.20所示。目前我国清洁汽油产能的1/3以上使用了该平台开发的装置。
在电力行业,在国际上率先实现了工业规模锅炉的三维全系统动态模拟,揭示了旋风效率与状态波动之间的关联机制,为循环流化床锅炉的技术开发提供了有力支持,模拟结果如图1.21所示。
冶金行业中,数值模拟应用也很广泛,例如铁矿石磁力分选、滚筒法液态钢渣处理、无焦炼铁工艺优化等,为节能环保工艺的开发提供了支撑,模拟结果如图1.22所示。
图1.21 循环流化床锅炉的流动与反应模拟 [6]
图1.22 数值模拟在冶金行业的应用 [9]
针对含有3亿原子团的复杂生物体系的数值模拟,复现了流感病毒在溶液环境中的动态行为,对疫苗开发具有重要意义,模拟结果如图1.23所示。
在石油开采领域,对岩芯渗透率这一基础数据的计算速度比实验测量快300多倍,并且更为准确,为壳牌公司提升原油采收率提供了基础支持。模拟结果如图1.24所示。
图1.23 病毒与生物大分子模拟 [20]