1.7　虚拟过程工程的工业应用举例

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。

图1.20　多产异构烷烃工艺（MIP）数值模拟应用[10]，[15]

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]

图1.24　岩芯渗透率模拟[13]，[21]