美國總統信息技術顧問委員會於2005年提交了一份致總統的名為 「計算科學,確保美國的競爭力」的報告。由此說明計算科學對於國家競爭力的極端重要性。CFD(計算流體力學)作為科學計算的一個重要的分支和工具,在幾乎所有涉及流體流動、熱交換、分子輸運等現象的問題都有廣泛的應用。CFD不僅作為一個研究工具,而且還作為設計工具在水利工程、土木工程、環境工程

、食品工程、海洋結構工程、工業製造以及航空航天等領域發揮作用。目前國內的CFD軟體基本被國外商業軟體如Fluent、CFX、CFD++軟體壟斷。在CFD開源軟體領域,也是被如OpenFoam,SU2,CFL3D等開源軟體所壟斷。這就造成了在CFD計算領域的一種尷尬的局面,長期以來國家進行了大量的投資,但是結果卻沒有為國內的同行所共享,造成低水平的重複,大量投入只開花不結果。這種情況長期持續下去,不利於流體力學

研究和應用水平的進一步提高,最終傷害國家科學計算實力的提升。如何縮小目前國內的CFD軟體與國外商業軟體的差距,一種是正面迎戰,開發出國產的CFD商業軟體與其競爭。這也是國內大部分人在做的事情。實際上不只是CFD,在CAE行業也是有大量的公司在做類似的事情。不過這種做法具備相當的難度。企業天然具備生存的壓力,在競爭中開發出能與國外大公司匹敵的軟體天然就具備很大的劣勢,有很多文章論述這方面的原因,這裡不詳述。另一種就是從開源軟體方面著手。開源軟體可以看作是不同的賽道。當一個問題長期得不到解決時,我們不妨換個思路,也許能豁然開朗,山重水複疑無路,柳暗花明又一村。隨著人工智慧和互聯網的飛速發展,開源越來越成為一種新的商業模式。許多大公司都在陸續開源。開源本身不僅沒有降低公司的競爭力,反而在某種程度上提升了公司的形象,為公司帶來了潛在的價值。如IBM宣佈收購Red Hat公司,微軟最近收購了開源社區github就是很好的例證。CFD開源軟體目前發展比較好的是OpenFOAM。越來越多的人在基於OpenFOAM做工作,做研究,以及解決實際問題。如同閉源軟體一樣,開源CFD軟體也會形成馬太效應

,也就是指強者愈強、弱者愈弱的現象。目前國內CFD開源軟體幾乎是空白,所以目前是一個比較好的切入點。從長遠來說,開源閉源本身不是重點,能不能可持續的發展,不斷的增強功能,解決新問題纔是要點。萬事開頭難,國內的CFD開源軟體經歷不會是一帆風順的。也必然經歷一個從無到有,由小到大,由弱到強的過程。當CFD開源軟體達到一定體量(臨界質量)之後,纔可能產生馬太效應,產生化學反應。這時才會有一個迅速的擴張期。在此之前,需要用耐心,能耐得住寂寞,默默耕耘,不斷培育。隨著國家對於核心技術知識產權的重視,CFD開源軟體作為一個新生的力量,將會是產學研生態的重要的一環,也是科學計算生態的有益的補充。我們期待CFD開源軟體以及科學計算開源軟體的美好未來。


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