一架大飞机在图纸阶段，就要把流体的行为算明白。燃油在管路里怎么流，喷嘴喷出的介质如何雾化，阀门动作后压力波怎样往下游传，这些都要靠数值仿真提前预演。

飞机上的流体系统分层明显。系统级的管路网络跨度几十米，关心压力、流量、温度在整条链路上的分布与响应；发动机喷嘴这类局部结构只有毫米级尺寸，要看清内部流动细节，只能靠三维 CFD 一步步解。两套仿真各管一段，麻烦出在拼到一起的时候。

一维管网的时间步长大，三维流场的时间步长小，两边推进的节奏差出几个数量级。管路里的阀门受毫秒级控制逻辑驱动，动作瞬间可能就会改变上游的流量和相态，这个变化要立刻输入三维模型作为入口条件；反过来，三维算出的背压也要实时回传给一维模型，影响管网接下来的响应。传统做法是把两边分开算，一维的结果当三维的边界，三维算完再回头修正一维，中间存在延迟。真实系统里那种瞬态的相互作用，在这样的流程里很难被完整算出来。

针对这一行业痛点，中国商用飞机有限责任公司，没错，就是研制出国之重器 C919 大飞机的中国商飞，为 2026 上海开源软件应用创新大赛出了一道硬核赛题。

中国商飞成立于 2008 年，总部位于上海，是国家大型客机研制的主体。国产大飞机 C919 已在 2023 年 5 月完成商业首航并投入航线运营。

大飞机是典型的复杂系统产品，燃油、液压、环控等系统相互交联，一处改动往往牵动其他部分。研制过程中，方案验证与参数优化主要靠数值仿真完成，若依赖反复试飞迭代则代价太高，流体仿真因此成了贯穿设计全过程的常规手段，既要算得准，也要算得快。

对民机研制来说，仿真工具还需要自己掌握。CAE 软件长期是工业软件里最难啃的部分，把仿真链条上的具体难题公开出来，让更多开发者参与解决，是这次命题的出发点。

命题解读：让两个求解器对上时间

这道硬核赛题全称是《「流体 CFD 方向」一三维耦合求解时间步长协调和边界耦合》，归属本次大赛的 AI+工业软件赛道。

命题要解决的核心问题有三个：

第一个是时间步长协调。一维管网与三维 CFD 的时间步长差异较大，耦合器要在两种不同节奏之间找到稳定的数据交换频率，交换太稀疏会丢掉瞬态细节，太密集又会把计算开销堆上去，这个平衡点要参赛者自己算清楚。

第二个是控制逻辑与物理求解的同步。飞机上的控制逻辑按毫秒级运行，阀门动作、泵的启停都会改变物理网络的边界条件，控制指令必须和物理求解对准同一时刻的物理状态，否则算出来的响应在时间上就是错位的。

第三个是双向边界条件的传递。一维侧的喷嘴瞬态流量、温度、相态参数要实时传给三维入口，三维出口的背压要实时回传给一维侧，两个方向都要处理参数单位制约定与守恒性，还要把数据交换延迟、交换频率、误差这些性能指标定义清楚。

三个问题要解决的是一件事，让两个时间尺度相差几个数量级的求解器同步往前走，并且每一步都算得对。

交付与评审

交付要求五项：

• 方案说明文档写清耦合总体架构、数据交换接口定义、时间步长协调机制与控制逻辑同步方案；

• 可运行原型要跑通双向参数传递，以可执行程序或容器化部署包交付，并给出实测的端到端延迟、最小交换周期与同步误差；

• 算例报告至少包含两个双向耦合算例，以解析解或实验数据为基准，给出界面参数误差、延迟统计与精度效率权衡曲线；

• 材料包要交齐源码、构建脚本、依赖清单与复跑步骤；

• 演示视频十到十五分钟，要拍到瞬态算例的实时画面与阀门动作介入时的完整响应过程。

评审分五个维度：

• 科学性与创新性占 20%，考察双向耦合机制设计是否合理、具备理论严谨性；针对任务难点是否提出有创新性的处理方法，而非简单接口拼接。

• 精度与仿真保真度占 25%，以参考结果、解析解或实验数据为基准，看仿真结果在流量、温度、相态分布、背压响应等关键量上的偏差。

• 实时性与数据交换效率占 15%，评估数据交换延迟、最小可行交换周期、计算开销；是否针对延迟做了专门优化；评估交换频率提升对整体仿真精度的贡献。

• 原型成熟度与工程可用性占 20%，考察可运行原型的完整性、稳定性与容错能力；部署便捷性（是否容器化/脚本化）；接口是否模块化、可扩展，是否便于接入其他一维/三维求解器。

• 可复现性与交付完备性占 20%，考察代码、文档、算例数据、复现流程的完整性与规范性；评审方能否依据交付材料独立复现报告关键结果；演示视频对系统能力与性能指标的呈现是否清晰可信。

谁适合投这道题

有 CFD 或数值仿真经验的，可从耦合算法和算例验证切入；做过多物理场耦合、联合仿真，熟悉 FMI 等耦合标准的，能把接口层做得规范可扩展；写过实时数据交换、通信中间件或低延迟系统的，正好对上数据交换效率这一评分项；熟悉容器化部署与科学计算软件工程的，能把可复现代码包做成加分项；做过降阶模型或代理模型的，还可以把 AI 加速作为精度与效率权衡的另一个思路。会做监控界面的开发者，演示视频里的实时变量监控与标注同样是评审会看的内容。

个人可以一人成队，小团队可以按算法、原型、算例、复现材料分工，先把自己最擅长的一环做扎实再补齐其他部分。在校学生也不必被工业背景劝退，评审看的是方案是否严谨、原型指标是否站得住。

本次大赛报名截止 10 月 11 日，总决赛将于 10 月 29 日在张江人工智能创新小镇举办。除赛事奖金外，提交本赛题作品并合格的学生团队将有机会直通中国商飞的绿色求职通道，获得实习与校招优先机会。

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大赛官网：https://www.oschina.net/os2026/