अधिक जानकारी के लिए, मार्क के. लीडर, ग्लेन रिसर्च सेंटर से संपर्क करें,mark.leader@nasa.gov

नासा का एप्लिकेशन के साथ रासायनिक संतुलन (सीईए) कोड प्रणोदन प्रणाली विश्लेषण के लिए एक मूलभूत उपकरण है। यह नासा और व्यापक एयरोस्पेस समुदाय में उपयोग की जाने वाली संतुलन रसायन विज्ञान, रॉकेट प्रदर्शन, झटका और विस्फोट गणना प्रदान करता है। NASA इंजीनियरिंग और सुरक्षा केंद्र (NESC) गतिविधि TI-22-01730 ने पुराने CEA2 फोरट्रान कोड को CEA v3, एक फोरट्रान 2008, विस्तारित इंटरफ़ेस समर्थन, अद्यतन थर्मोकेमिकल डेटा, बेहतर रखरखाव और काफी हद तक बेहतर वर्कफ़्लो एकीकरण के साथ ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड सॉफ़्टवेयर पैकेज में आधुनिक बनाया। आधुनिकीकृत कोड पायथॉन, सी, मैटलैब और स्वचालित डिजाइन अध्ययन सहित आधुनिक विश्लेषण वातावरण से सीधे उपयोग को सक्षम करते हुए विरासत सीईए इनपुट वर्कफ़्लो के साथ पिछड़े संगतता को संरक्षित करता है।

CEA2 को 2002 में जारी किया गया था और इसका उपयोग प्रणोदन और थर्मोकैमिस्ट्री विश्लेषण के लिए व्यापक रूप से किया जाता रहा है। हालाँकि, सबरूटीन इंटरफ़ेस की कमी के कारण मूल प्रक्रियात्मक फोरट्रान कार्यान्वयन को आधुनिक इंजीनियरिंग वर्कफ़्लो में बनाए रखना, विस्तारित करना और एकीकृत करना कठिन हो गया। वर्तमान प्रणोदन विश्लेषण के लिए तेजी से स्वचालित पैरामीट्रिक स्वीप, अन्य मॉडलिंग टूल और इंजीनियरिंग वर्कफ़्लो के साथ एकीकरण और हरित प्रणोदक और टिकाऊ विमानन ईंधन सहित उभरते प्रणोदक और ईंधन के लिए समर्थन की आवश्यकता होती है। इन जरूरतों ने आधुनिक इंजीनियरिंग सॉफ्टवेयर के साथ इसकी रखरखाव, उपयोगिता और एकीकरण में सुधार करते हुए सीईए के मान्य तकनीकी आधार को संरक्षित करने के लिए एक व्यापक आधुनिकीकरण प्रयास को प्रेरित किया।

सीईए वी3 को ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड डेटा संरचनाओं, सख्त टाइपिंग और थ्रेड-सुरक्षित संतुलन सॉल्वर आर्किटेक्चर का उपयोग करके फोरट्रान 2008 में कार्यान्वित किया गया है। सॉफ्टवेयर फोरट्रान, सी, पायथन, मैटलैब और एक्सेल इंटरफेस को सपोर्ट करता है। ये इंटरफेस सीईए को सीधे स्वचालित विश्लेषण पाइपलाइनों, बहु-विषयक डिजाइन ढांचे और उच्च-मात्रा डिजाइन-प्रयोग अध्ययनों में उपयोग करने की अनुमति देते हैं। बैकवर्ड संगतता एक विरासत कमांड-लाइन इंटरफ़ेस के माध्यम से समर्थित है, जो मौजूदा सीईए इनपुट फ़ाइलों और वर्कफ़्लो को न्यूनतम व्यवधान के साथ आगे ले जाने की अनुमति देती है।

नासा के वर्तमान अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक अतिरिक्त प्रणोदक और ईंधन का समर्थन करने के लिए थर्मोडायनामिक डेटाबेस का विस्तार किया गया है, जिसमें एडीएन, एचएएन और एलएमपी-103एस जैसे हरित प्रणोदक घटक और एन-बुटानोल जैसे टिकाऊ विमानन ईंधन उम्मीदवार शामिल हैं। यह विस्तारित प्रजाति कवरेज अगली पीढ़ी के प्रणोदन, हरित प्रणोदक और टिकाऊ विमानन ईंधन अध्ययन के लिए सीईए की प्रयोज्यता में सुधार करता है।

CEA v3 कई मॉडलिंग क्षमताओं के लिए समर्थन जोड़ता या सुधारता है, जिनमें शामिल हैं:

स्टैंडअलोन उपयोग के लिए, CEA v3 में व्यक्तिगत संतुलन गणना तुलनीय CEA2 गणनाओं की तुलना में थोड़ी धीमी है क्योंकि आधुनिक वास्तुकला और अतिरिक्त मजबूती अतिरिक्त कम्प्यूटेशनल ओवरहेड पेश करती है। प्रतिनिधि परीक्षण में, एकल गणना लगभग 40 प्रतिशत धीमी थी, लेकिन पूर्ण अंतर प्रति मामले में केवल 0.004 सेकंड था। हालाँकि, आधुनिक वास्तुकला मल्टी-केस वर्कफ़्लोज़ के लिए पर्याप्त प्रदर्शन लाभ प्रदान करती है, जो डिज़ाइन-ऑफ़-प्रयोग अध्ययन, पैरामीट्रिक स्वीप, अनुकूलन और अनिश्चितता विश्लेषण में आम हैं। एक बेंचमार्क में, CEA v3 के साथ लगभग 1.11 सेकंड में 108,500 मामलों को पूरा किया गया, जबकि CEA2 का उपयोग करके लगभग 15 मिनट में पूरा किया गया। यह उस वर्कफ़्लो के लिए रनटाइम में लगभग 800 गुना की कमी के अनुरूप है। ये सुधार बड़े पैमाने पर प्रणोदन व्यापार अध्ययन और स्वचालित डिजाइन-अंतरिक्ष अन्वेषण को काफी अधिक व्यावहारिक बनाते हैं।

नासा इंजीनियरिंग उपयोगकर्ताओं को निम्नलिखित मार्गदर्शन पर विचार करना चाहिए: