近日,备受行业瞩目的汽轮机行业总工程师工作研讨会暨中国动力工程学会透平专业委员会会议在浙江杭州隆重召开。

在本次会议的学术评选中,由东方电气集团东方汽轮机有限公司、秩益科技有限责任公司联合西安交通大学等单位共同完成的论文《基于时空扩展动能守恒高阶通量重构方法的LES在高压涡轮气动计算中的应用研究》,凭借其创新性的技术突破、严谨的研究逻辑及显著的工程应用价值,成功入选2025年中国动力工程学会透平专委会学术交流会议高质量论文,获颁荣誉证书,赢得了行业专家的高度认可。

本次会议由上海发电设备成套设计研究院、中国动力工程学会透平专业委员会联合主办。作为汽轮机领域汇聚顶尖人才、聚焦核心技术突破的高端学术交流平台,会议参会人员包括透平专委会委员、行业总工程师、总师办主任及特邀专家等,评选的高质量论文代表透平技术前沿成果,兼具高学术价值与工程指导意义。
会议上,东方电气集团东方汽轮机有限公司代表围绕该获奖论文成果进行了专题演讲,深入解读“基于时空扩展动能守恒高分通量重构方法的LES在高压涡轮气动计算中的应用”技术逻辑,阐释其在涡轮气动设计优化等场景的工业落地价值。

核心技术革新
传统的大涡模拟(LES)技术虽具备高精度计算优势,但因计算量巨大、硬件成本高昂等问题,长期难以应用于实际工业场景。
秩益科技团队历经16年迭代发展,自主研发出时空扩展动能守恒高阶通量重构算法(STE-KEP-FR),打破了这一传统技术瓶颈。该算法基于经典通量重构方法优化升级,创新性实现时空一体化异步推进,并融入动能守恒特性,搭配团队提出的“弹匣(Magazine)模型”GPU并行计算方案,实现了1-2个量级的计算加速比。

在硬件适配方面,该技术展现出极强的灵活性,依托消费级GPU即可达到专业级计算性能,大幅降低了大规模工业级LES仿真的计算成本和时间。
精准仿真验证
本次获奖论文研究以E3发动机高压涡轮为计算考核基准,完成了设计复现及叶型设计,并运用上述核心技术对高压涡轮第1级(带冷气)及2级(不带冷气)进行全环整周LES计算。
在针对 7.7 亿求解点的2级全环涡轮计算中,采用20张NVIDIA RTX 4090D显卡并行运算,仅用3.5天便完成全部计算任务,效率远超传统方法。
仿真结果精准度表现优异(截取部分论文展示):
涡轮进口流量预测误差仅0.45kg/s,反动度预测与实验结果误差为0.08(见左图);静叶出口气流角径向分布预测趋势与试验结果基本一致,偏差控制在5°以内(见右图)。
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单级高压涡轮计算性能对比 |
N1出口气流角对比 最大偏差在5°以内 |
叶片马赫数分布在3个不同叶高截面均与试验结果高度吻合,同时还能清晰呈现叶片尾迹涡的发展衍化过程,为涡轮设计优化提供了精准的数据支撑。
1级涡轮 50%叶高马赫数云图分布比较

1级涡轮 4个时刻下50%截面静熵云图:
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α=π |
α=5π/4 |
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α=3π/2 |
α=7π/4 |
1级涡轮 4个时刻下50%截面涡量:
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1级涡轮 N1马赫数分布比较:
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10%叶高 |
50%叶高 |
90%叶高 |
**以上为论文部分内容截取,滑动至文末关注【秩益科技】公众号,发送关键词【获奖论文】可获取全文。
此次获奖论文是秩益科技与东方汽轮机等单位深化产学研合作的重要成果,彰显了公司在透平气动计算领域的技术硬实力。

随着 “双碳” 目标推进,燃气轮机等清洁能源装备的研发迭代加速,国产仿真软件市场正迅速扩张。作为国际上率先解决新一代局部重构高阶精度算法计算速度问题并实现商业化的企业,秩益科技的核心技术不仅填补了行业技术空白,更将推动燃气轮机等核心装备的气动设计向高效化、精准化、低成本化转型,为我国突破能源装备“卡脖子”技术瓶颈、保障能源与国防安全提供了有力的技术支撑。
未来,秩益科技将持续深耕高端工业仿真核心算法研发,深化与产业链上下游的合作,以技术创新驱动行业升级,为全球能源装备领域的发展贡献更多中国智慧与中国方案。