虹科案例 | 石油天然气行业CFD高性能计算解决方案

公司简介

DNV GL 是全球领先的能源、石油和海事行业风险管理及资产绩效提升的软件供应商，主要为客户提供全面的风险管理和各类评估认证服务，认证涉及信息通信技术、汽车及航空天、食品与饮料、医疗等方面。

DNV GL以让世界更安全、更智能、更环保为使命，为海事、石油、天然气和能源行业提供技术保证和独立专家咨询服务。该公司为来自100多个国家的客户提供分类服务，得到了16000名专业人士的支持。

在该公司成立150周年之际，DNV G提出了四个关键目标：

1. 创造一个安全和可持续的未来

2. 缓和从技术到改革的转变

3. 适应不断变化的气候

4. 定义航运的未来

面临的挑战

为全球石油和天然气行业的领先技术顾问，DNV GL需要及时且高度准确的计算功能，为可行各业客户提供一致且完整的分析服务。

DNV GL的一个项目是评估防喷器（BOP）的流体动力学。传统上，BOP受限于维护时间可能导致运营停机时间增加，例如非结构化维护管理、可靠性降低和设备大修。

计算流体动力学（CFD）仿真软件有助于预测流体流动对海上石油钻井平台和相关产品等结构的影响。CFD仿真软件的流体流动分析功能可用于设计及优化新设备、对现有安装进行故障排除等。

为了进行流体动力学评估，DNV GL公司需要使用高性能计算在石油和天然气结构上运行计算流体动力学（CFD）。此外，该公司还依赖ANSYS Fluent软件进行广泛的物理建模，以确定工业应用的流动、湍流、传热和反应—以进行网格划分和准备仿真参数。总体看，该项目的数据总计4000万个单元。

然而，对于DNV GL而言，想要获得HPC资源具有很大的困难。由于该公司的核心集群可用性有限，即便在两个地方拥有2000和 7000个集群核，但还不足以运行外流、进行深水数据分析以及进行如此大的计算。

“我们部门负责通过有限元分析和计算流体动力学为石油和天然气客户提供最先进的分析—我们非常需要高性能计算，然而，我们的基础设施难以胜任这项任务。”

—DNV GL的深水技术工程师卡拉博士

为了应对上述挑战，DNV GL选择了HK-Nimbix，使用该公司基于云的HPC基础设施和应用程序。

高性能计算解决方案

ANSYS（大型通用有限元分析软件）推荐DNV GL使用Nimbix高性能计算套件（HK-Nimbix），Nimbix混合云由JARVICE平台提供支持—作为HPC处理的公共和私有工作负载之间的网关。其用户友好的API完全简化了数据处理周期，可帮助DNV GL公司创建量身定制的工作流程，同时构建一个友好的工作环境，更有效地管理和加速工作负载处理。

在首次测试中，DNV GL利用ANSYS Fluent在平台上提交任务，该ANSYS+Nimbix组合解决方案立即被用于提交和执行任务，其中案例、数据和日志文件通过VPN连接从本地计算机来回拷贝，然后复制到Nimbix HPC云服务。

卡拉博士说：“使用HK-Nimbix后，我们发现工作流程原来可以如此简单和流畅。据需要的容量和数据处理速度，HK-Nimbix为我们精心设计了强大的HPC云，它可以支持交付工作所需的时间线，同时又不超出我们的预算，这样可以确保我们更好、更快地进行计算！”

结果

ANSYS Fluent和Nimbix JARVICE平台的结合有助于提高DNV GL的盈利率，不仅帮助该公司创建更快的计算模型、提高客户服务质量，还建立了客户群，提高了石油和天然气行业客户的服务质量和效率。

HK-Nimbix客户支持模型帮助DNV GL快速解决任何集成问题：“Nimbix的客户支持堪称完美。我们公司正在一个度复杂的行业中运转，需要快速回答和快速计算。当我们开始使用Nimbix后，其专家团队总是及时出现，无缝、高效地帮助我们推出了防喷器（BOP）项目。”卡拉说道。

未来发展计划

基于BOP项目的成功，DNV GL准备在未来几个月内扩展ANSYS + Nimbix组合—将高性能计算完全集成到该公司的分析基础设施中。

使用HK-Nimbix，DNV GL公司非常有信心落地新的项目，例如：

Nuwave：DNV和MARINTEK正在启动一个项目，其目标是使用CFD解决与海洋/近海问题并为数值波浪水槽制定提供解决方案。

Jumper：主要为分析校准和模型测试，该项目的目标是开发和推荐复杂跳线系统的涡激振动 (VIV) 评估实践。

VIV：该项目包括对VIV管道进行3000次仿真的高级分析和CFD用例。

“在使用Nimbix后，我们觉得其混合云的HPC非常不错，但从未预料到它执行数据计算的效率和速度如此之快，不仅确保我们能够超额交付当前项目，而且能够为我们的新项目提供解决思路。”—卡拉博士

虹科是Nimbix中国区的合作伙伴。虹科HK-Nimbix高性能计算套件是一套灵活且安全的即服务高性能计算 (HPC) 解决方案。这种面向云中的HPC、AI和Quantum的即服务模型为客户提供了访问最广泛的HPC和高性能计算产品组合的权限—从硬件到裸机即服务，再到先进计算的民主化、是跨公共和私有数据中心的云。