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          AICFD — 智能熱流體仿真軟件

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          AICFD是由天洑軟件自主研發的一套通用的智能熱流體仿真軟件,它實現對流動及傳熱的快速智能仿真。其功能可分為模型導入、網格自動快速生成、快速仿真、結果可視化和后處理、智能加速五大部分,涵蓋了從幾何模型到仿真結果的完整仿真分析流程。通過現代化的圖形界面結合數值仿真和智能加速算法,AICFD向用戶提供了易用的智能熱流體仿真功能。AICFD作為一款通用的熱流體仿真軟件,幫助工業企業建立設計、仿真和優化相結合的一體化流程,較大程度地提高產品的開發效率。

          功能及特色
           

           (1) 一體化仿真流程

          提供了圖形化和一體化的仿真流程,用戶只需通過對必要參數的基本設置即可自動完成模型導入、網格生成、設置求解、后處理等復雜的一體化仿真流程,對設計人員非常友好。

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          圖1-4 發動機進氣歧管一體化仿真流程

          (2)面向工業設計的流體仿真功能 

          AICFD提供了工業設計中常用的流體仿真功能,流動類型包括單相不可壓縮流動、單相可壓縮流動(支持亞音速、跨音速和超音速流動)、傳熱、多相流等,它支持多區域的流動和傳熱模擬,使得其可應用于復雜工業流動如葉輪機械和換熱器內的流動和傳熱仿真。AICFD提供多種穩健的數值格式和邊界條件以及常用的物理模型,它為能源動力、船舶海洋、航空航天和汽車等領域的設計人員提供了一個通用的熱流體仿真手段。

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          圖5-8 豐富的流體仿真功能

          (3)快速智能仿真和實時仿真

          目前商用仿真軟件的仿真時間較長,通常需要幾小時,幾天甚至幾周的時間。AICFD采用人工智能技術等方法加速仿真計算,可以實現秒級仿真,大大提高了仿真效率。對于特定模型的仿真,通過仿真技術和人工智能技術的深度結合實現實時仿真??焖僦悄芊抡婧蛯崟r仿真方法使得AICFD可作為設計人員日常使用的智能仿真工具。

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          圖9-10 快速智能仿真和實時仿真

          (4)旋轉機械專用模塊

          AICFD其主要面向汽輪機、水輪機、泵、風機、壓縮機等動力裝備,提供了專用的旋轉機械模塊,包括:專用前處理向導、專用求解算法以及專用后處理模塊。

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          圖11-14 旋轉機械專用模塊


          實際案例 


            (1)單通道軸流風扇效率仿真

          軸流風扇內部流場的研究為改善風機性能提供了可靠的依據。本案例分析的是某軸流風扇,模型包含出口導葉流道和轉子流道兩部分組成,模擬風扇在入口速度為15.06m/s的工況下,風扇流場流動分布及風扇效率。  

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          幾何模型網格模型

          計算結果:

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          表1 軸流風扇效率對比

          (2)新能源電池包流場溫度智能預測

          電池包目前已被廣泛應用與電動汽車、便攜式設備和電力儲存等領域,對此類系統而言,電池包通常是性能提升的關鍵。本案例主基于10組來流風速區間為[10,30]m/s計算樣本,一鍵預測20m/s來流風速時,電池包內部流場和溫度分布。并將預測結果與實際仿真結果進行了對比。

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          仿真結果:

          AICFD仿真結果

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          預測結果

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          速度云圖
          溫度云圖

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          表2 電池包流場關鍵數據對比

          (3)閥門壓損分析案例

          閥門壓損分析,是CFD典型應用場景之一。本案例閥門中包含較多小尺寸減壓孔,對求解穩定性、收斂性及求解精度要求較高。案例采用10.69m/s入口速度,靜壓出口邊界條件。分別采用AICFD和競品軟件計算并進行結果對比。

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          幾何模型網格模型

          結果對比:

          AICFD

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          參考流場

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          中心截面速度云圖
          中心截面壓力云圖

          參考結果:

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          表3 閥門壓損對比

          (4)汽車外氣動仿真

          外流場空氣動力學仿真計算作為CFD的一個方面,在現代汽車設計中扮演著至關重要的角色。本案例采用如圖所示模型作為汽車仿真模型,建模比例為1:1,取汽車中心對稱面一半模型進行仿真;該模型對汽車實體表面做了簡化處理。本案例分別采用AICFD和競品軟件計算并進行壓力、摩擦力統計對比。

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          (4)汽車案例網格.png

          幾何模型網格模型(關鍵區域)
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          汽車表面壓力云圖汽車表面及周圍流場壓力云圖


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