TB 26-04 Обновления и модернизация кода химического равновесия NASA (CEA) с приложениями
AI Summary
NASA обновила свой код Chemical Equilibrium with Applications (CEA), преобразовав устаревшую версию CEA2 в современное программное обеспечение CEA v3 на основе Fortran 2008. Новая версия включает улучшенные интерфейсы, обновленные термохимические данные и повышенную совместимость с современными инструментами анализа, такими как Python и MATLAB. Обновление направлено на улучшение поддерживаемости и интеграции в современные инженерные рабочие процессы, сохраняя при этом обратную совместимость с предыдущими версиями.
Для получения дополнительной информации свяжитесь с Марком К. Лидером, Центр исследований Гленна, mark.leader@nasa.gov
Скачать PDF-версию
Код NASA по химическому равновесию с приложениями (CEA) является основным инструментом для анализа систем propulsion. Он предоставляет данные о равновесной химии, производительности ракет, расчетах ударных волн и детонации, используемых в NASA и более широкой аэрокосмической отрасли. Деятельность NASA Engineering and Safety Center (NESC) TI-22-01730 модернизировала устаревший код CEA2 на Fortran в CEA v3, объектно-ориентированный программный пакет на Fortran 2008 с расширенной поддержкой интерфейса, обновленными термохимическими данными, улучшенной поддерживаемостью и значительно улучшенной интеграцией рабочего процесса. Модернизированный код сохраняет обратную совместимость с устаревшими рабочими процессами ввода CEA, позволяя прямое использование из современных аналитических сред, включая Python, C, MATLAB и автоматизированные проектные исследования.
Фон
CEA2 был выпущен в 2002 году и продолжает широко использоваться для анализа propulsion и термохимии. Однако оригинальная процедурная реализация на Fortran становилась все более трудной для поддержки, расширения и интеграции в современные инженерные рабочие процессы из-за отсутствия интерфейса подпрограмм. Современный анализ propulsion все чаще требует автоматизированных параметрических исследований, интеграции с другими моделирующими инструментами и инженерными рабочими процессами, а также поддержки новых пропеллентов и топлива, включая экологически чистые пропелленты и устойчивое авиационное топливо. Эти потребности стали мотивацией для комплексной модернизации, чтобы сохранить проверенную техническую основу CEA, улучшив ее поддерживаемость, удобство использования и интеграцию с современным инженерным программным обеспечением.
Технические улучшения
Современная архитектура программного обеспечения
CEA v3 реализован на Fortran 2008 с использованием объектно-ориентированных структур данных, более строгой типизации и потокобезопасной архитектуры решателя равновесия. Программное обеспечение поддерживает интерфейсы For