【行業動態】全球首臺超級計算機發現所有噴氣發動機的隱形缺陷

導讀：據aol網站3月15日報道，噴氣發動機技術是當今天空中最先進的推進方式之一。從商用航空公司到軍用戰斗機，這些龐大的發動機在世界各國的上空都能聽到其轟鳴之聲。盡管噴氣發動機動力強勁，且體型不斷增大，但它們都存在一個共同的問題：渦輪葉片微小的缺陷正對性能產生負面影響。這一重大缺陷直到2026年1月下旬才被發現。

位于橡樹嶺國家實驗室的全球首臺百億億次超級計算機“前沿號”（Frontier）負責捕捉到了這一缺陷——在高分辨率模擬過程中，該缺陷首次顯現出來。模擬結果顯示，噴氣發動機的渦輪葉片存在表面粗糙度問題，這種問題在渦噴發動機和渦扇發動機中均存在。這種粗糙度會導致燃油效率下降，并產生更多熱量。長期來看，這會縮短葉片的使用壽命，且需要更多維護才能防止發動機部件出現故障。這些缺陷并非制造商的生產缺陷，此前由于發現它們需要“前沿號”級別的巨大計算能力，因此一直無法被察覺。

但發現問題僅僅是第一步，目前“前沿號”的研究成果正被用于指導未來噴氣發動機的設計和制造。雖然要完全消除所有表面缺陷可能并不現實，但可以通過工程設計來補償和克服這些缺陷。此外，得益于“前沿號”收集的數據，未來將更加注重噴氣發動機渦輪葉片的冷卻問題。

“前沿號”超越噴氣發動機研究的能力

“前沿號”超級計算機關于噴氣發動機缺陷的發現，是美國能源部（DOE）“創新計算對理論與實驗的影響”（INCITE）項目的成果。但通過INCITE項目在“前沿號”上開展的工作并非只有噴氣發動機研究——美國能源部在2025年還選定了其他81個項目。這些項目涉及多個不同領域的研究，包括宇宙射線傳輸和利用量子人工智能進行藥物研發。

“前沿號”需求旺盛，原因在于其每秒可進行一千萬億次計算的能力。這是一個天文數字般的計算能力，使其比以往任何超級計算機都更強大。它能夠同時處理大量復雜數據，為物理學、機器學習等領域開辟了新的可能。但在“前沿號”幫助研究人員取得巨大進展的同時，它在運行過程中也消耗了大量能源。

盡管“前沿號”設計先進，但其耗電量在8兆瓦到30兆瓦之間，足以為數千戶家庭供電。如此大的能耗會產生巨量熱量，這一問題通過一套復雜的冷卻系統解決。該系統采用閉環設計，每分鐘可泵送約2378加侖至接近6000加侖的水，以確保所有設備平穩運行。然而，被浪費的熱量難以重新利用，最終有相當一部分熱量無法被回收。

原創文章，轉載請注明來自@兩機動力控制

（歡迎加小編微信號：gtc6000；QQ群：603094810；資料都存在QQ群文件夾中）

免責聲明：本公眾號所載內容為本公眾號原創或網絡轉載，轉載內容版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權或其他問題，請跟我們聯系！轉載內容為作者個人觀點，并不代表本公眾號贊同其觀點和對其真實性負責。本公眾號擁有對此聲明的最終解釋