NUMECA FINE/Turbo使用體會

        我個人在工作過程中使用NUMECA FINE/Turbo進行軸流葉輪機械產品性能分析,就軟件使用體會和感想做以下總結:

        1、基礎知識方面

        流體力學、計算流體力學還有旋轉機械基本理論,這三個方面的基本知識是必備的,并且本著活到老學到老的態度不斷學習。

        2、標準和規范

        無論是科研人員還是工程師,對一些標準和規范要進行深入學習和理解,比如性能測試的標準GB/T1236,噪聲測試標準GB/T2888等。

        掌握測試標準的重要性在于,仿真時邊界條件的確定和設置,旋轉機械仿真分析是本著取與實際實驗相近的計算域和邊界條件進行的。

        3、關于設計部分

        單純的仿真工程師如果沒有設計經歷或者經驗,是無法對仿真結果進行確認的。仿真不止是機械式的畫好網格、輸入邊界條件、選好湍流模型、結果后處理的流水線式工作?;诂F今仿真技術的跨越式發展,仿真已作為產品研發的虛擬實驗,可以驗證產品性能是否滿足需求,并未涉及改進提供建議。

        另外,最重要的一點,好的設計(流動合理,數學和物理范疇內正確),加上正確合理的仿真流程和方法,才能將仿真技術的優勢發揮的淋漓盡致。一旦原始設計存在缺陷,仿真上一定不能得出滿足的結果。

        4、關于網格

        IGG的邏輯和ICEM基本一致,基于“塊”的思想劃分結構化六面體網格。只是,ICEM是分塊進行映射,而僅需要給出幾個必需的面或者線來確定網格線或網格面的走向,便可直接 生成塊中的網格。

        對于AutoGrid,是帶有拓撲模板的自動網格劃分器,其邏輯與TurboGrid基本一致。只是,AutoGrid可以劃分專為自家求解器使用的多重網格,充分利用多重網格加速技術,使得計算魯棒性和收斂性得到大大改善。

        不同于ANSYS通用網格劃分器可直接對三維或二維幾何模型劃分生成網格,AutoGrid需要葉輪機械葉片和通道的幾何數據點文件,數據點一般是由設計工程師提供,主要是葉片壓力面和吸力面數據。

        5、關于求解器
       求解器是全二階精度的,可允許y+是1或小于1的量階, 從而可采用低雷諾數湍流模型,在網格長寬比小于5000范圍內保持健壯(魯棒性) ,基于多重網格加速技術,求解器非??焖?,占用內存需求非常低,計算100萬網格點的三維湍流問題,約需0.4~0.7G內存,比CFX計算開銷要小。

        同時,求解后,有一個mf總體性能文件,可快速查看葉輪機械總體性能參數,流場細節或特定結果處理需用CFview。

        6、優勢和缺點

        個人最大的感覺就是,軟件優勢在于葉輪機械處理的一條龍服務的連續性好,網格劃分、計算機后處理專業、專注,省去很多人工設置和計算的麻煩,再者就是求解速度快,占用資源少等等。

        以上是numeca軟件作為專業專注的葉輪機械仿真軟件自帶光環,然而,以下幾點是我覺得不太完美的地方:

        首先,IGG/AutoGrid中沒有Undo/Redo的功能,操作失誤后很有可能不可挽救,要重新再來。

        再者,軟件界面個人感覺還不是那么任性化,操作邏輯有時想不通。

        最后就是,學習資料相對較少,市場推廣的還不是那么好,葉輪機械從業人員也不是很多人用這款軟件。

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