NUMECA-国际著名旋转机械气体动力学及CFD专家_文恒教育

2017-10-28 15:49:13 whchedu 2

NUMECA


NUMECA 国际公司于1992 年,在国际著名叶轮机械气体动力学及CFD 专家,比利时王国科学院院士、布鲁塞尔自由大学流体力学系主任查尔斯-赫思(Charles HIRSCH)教授的倡导下成立。其核心软件是在该系80~90 年代为欧洲宇航局(ESA)编写的CFD 软件— 欧洲空气动力数值求解器(EURANUS)--的基础之上发展起来的。


软件产品


NUMECA 国际公司一直致力于高度集成及用户化的流场数值模拟软件,及其叶轮机械设计软件的研制和开发。这些软件均采用最新的先进数值分析技术。NUMECA国际公司集中了许多优秀的CFD 工程师,他们可给用户提供及时有效的技术支持和服务。

自从NUMECA国际公司成立以来,特别是近五年来,NUMECA国际公司已经成功地在国际CFD 市场,特别是在叶轮机械领域,掀起了强劲的NUMECA 旋风,使国际上各主要叶轮机械厂家(如:Garrett, Sulzer Turbo, ABB Turbo, Thermodyn (GE), MAN, KBB,Shin Nippon Machinery, ALSTOM Power, Honda and SOLAR TurbinesFor aero &rocket engines, Snecma, Honeywell, Rolls-Royce, KHI, Fiat Avio, Pratt&Whitney,Aerodisa, Japan Defence Agency)都开始大量使用NUMECA软件,使得NUMECA的用户一直快速稳步地增长。

自2002年开始进入中国,从而与2004年在台湾拓展业务,截止2012年已有来自航空航天、海洋船舶、能源动力、交通运输、兵器等行业的1000多家用户。

NUMECA 公司的产品有计算流体力学软件、优化设计软件、旋转机械集成设计优化平台、多场耦合软件、全频流动和振动噪声分析软件等。


NUMECA CFD 软件包之分析软件包


分析软件包有FINE/Turbo、FINE/Marine、和FINE/Open 等,其中均包括前处理,求解器和后处理三个部分。FINE/Turbo 用于内部流动,FINE/Marine用于跨介质流动,FINE/Open 可用内外部流动,但为非结构自适应网格。下面主要向您介绍一下FINE/Turbo。


FINE/Turbo


FINE/Turbo,可用于任何可压或不可压、定常或非定常、二维或三维的粘性或无粘内部(其中包括任何叶轮机械:轴流或离心风机,压缩机,泵,透平等。单级或多级,或正机,或任何其他内部流动:管流,涡壳,阀门等)流动的数值模拟。的其中包括IGG:网格生成器。可生成任何几何形状的结构网格。采用准自动的块化技术和摸板技术。生成网格的速度及质量均远高于其它软件。

IGG/AutoGRID:网格生成器。可自动生成任何叶轮机械(包括任何轴流,混流,离心机械,可带有顶部、根部间隙,可带有分流叶片,等)的H 形,I 形和HOH 形网格。该软件已经被国际工业部门认为是用于叶轮机械最好、最方便及网格质量最好的网格生成软件。

EURANUS:求解器。求解三维雷诺平均的NS 方程。采用多重网格加速技术;全二阶精度的差分格式;基于MPI 平台的并型处理;可求解任何二维、三维、定常/非定常、可压/不可压,单级或多级,或整个机器的粘性/无粘流动。可处理任何真实气体;有多中转/静子界面处理方法;自动冷却孔计算的模块;多级通流计算;自动初场计算;湿蒸汽机算;共额传热计算;气固两相流计算;等等。其多级(10 级以上)求解性能良好。

CFVIEW:功能强大流动显示器。可做任何定性或定量的矢量标量的显示图。特别是可处理和制作适合于叶轮机械的任何S1 和S2 面,及周向平均图。该软件已经被国际工业部门认为是用于叶轮机械最好的后处理软件。

FINE/Open:非结构网格CFD 求解器。该模块的独特性在于:她所采用的网格全是六面体的非结构网格(这是目前最先进的方法之一);自动自适应的多重网格求解器。

HEXPRESS:非结构网格生成器。可自动生成任意复杂三维几何体的全六面体非结构网格。可直接输入多种作图软件的数据,并对其有自动修补动能。


FINE 系列软件


NUMECA 公司的软件-FINE 系列软件,虽然市场化的较晚,但她是目前国际上最优秀的软件,她采用了近几年研发出的最先进技术,因此,无论在计算速度、计算精度、所需计算机内存、使用方便程度、界面友好程度等方面都优于其他软件(如:Fluent 和Star-CD 等)。。所以,她引导着世界CFD 软件发展的新潮流。其计算速度、精度和计算机内存需要量均比其它软件(如:Fluent、Tarsflow 和Star-CD 等优越,其优越程度使用过其它软件的用户非常惊讶。现在其它软件公司(在网格生成和核心求解器中)也逐渐开始采用类似于NUMECA的方法。她所研发并采用的其它技术和方法现也已被其它软件开发者逐步采用,因此,NUMECA 公司领导着世界CFD 软件发展的新潮流。

过去几年,FINE 系列软件被国际上普遍认为是叶轮机械等内部流动模拟分析的首选软件。但随着FINE/HEXA 和HEXPRESS 的推出,将使NUMECA 的CFD 软件在模拟外部流动(包括各种飞行器:飞机、火箭、卫星等;各种运输工具:汽车、机车船舶等;房屋建筑群,桥梁等)方面,也比其它软件有许多独特的优越性。另外,由于NUMECA 软件自身的特点(高的速度,高的精度,低内存需求,以及使用方便等),她现在也是现代流体工程企业实现其设计、制造自动化体系的首选CFD 软件。



NUMECA CFD 软件包之设计软件包


设计软件包是:FINE/Design 3D。


FINE/DESIGN

FINE/DESIGN用于S1 面流场的分析和叶型的再设计。基于反问题方法,即按照用户给出载荷分布而设计叶型。该在设计过程可通过由用户给出的许多约束(包括几何和制造约束)来控制。该独特的工具采用NUMECA 的技术并在所有速度范围(可压缩和不可压缩)内求解NS 方程。可用于轴流和离心机,可带有分流叶片。其界面非常友好,可在一小时左右优化一个叶片。该反设计方法的发展起始于冯卡门流体力学研究院。所集成的截面FINE/DESIGN 得到四个主要的叶轮机械厂家的协助,他们是:SARLIN, SNECMA/SEP, GRUNDFOS 及THERMODYN 等。


FINE/DESIGN3D

FINE/DESIGN3D 是一个空前新颖的,用于新型、高效三维叶型设计和优化的软件工具。它给用户提供了一个设计叶轮机械的新概念。该软件是在国际上(日、美、欧)叶轮机械行业各主要企业的协做下发展的。它以用户定义的多参数目标函数,以及几何和机械等方面的约束,来定义设计性能目标。该优化设计过程是全自动的,优化范围可覆盖约束之内的整个空间,而不像其它软件采用仅能覆盖非常有限个点的人工尝试和修改的方法。

另外,NUMECA一贯坚持向用户,特别是向工业用户提供强有力的技术支持和培训的传统,在技术支持和培训的过程中,不仅向用讲解其软件的功能和使用方法,还向用户讲解三维定常/非定常粘性流动和CFD 的基础知识,分析叶轮机械流道中二次流动,损失分布等的方法,以及如何改进叶片及流道形状来改善流动特性、提高效率的方法。还要向用户讲解如何整理分析报告。