CFD求解器的案例
Cooper Standard采用Altair CFD求解器AcuSolve加速新一代水泵研發
引進AltairHyperWorks高端的CFD求解器AcuSolve，并轉換到CooperStandard團隊中來主要是由于Altair HyperWorks許可證機制，一種基于unit的許可證機制使用戶需要使用軟件時調用unit，而不需要時可以釋放unit，大家可以共享軟件而不需要在每臺工作站上都安裝許可證?！斑@種許可證機制是我們采用AcuSolve的主要驅動力，”Lincoln說，“不同的計算機都可以調用同一許可證，當我們不使用AcuSolve時，我們可以不需要任何額外的費用去使用MotionSolve或 RADIOSS。我們不再在軟件方面顯得捉襟見肘。”
Lincoln與Altair團隊合作研發了一種基于AcuSolve的定制化工具，該工具很容易使用，使設計工程師在設計初期實現CFD仿真。
另外，Lincoln發現AcuSolve大大加速了產品仿真的周期?！拔乙郧皼]有意識到它有多強大，”他說，“對于一個全新的水泵設計，我下載了40種不同設計，每種設計有4個或5個部件。仿真評估這些設計目前可以在一周內完成，然而使用之 前的CFD軟件需要花費一個月。AcuSolve建模更流程化，求解器收斂得更快并仍能保證精確的結果。我可以建立一組三個流動點并在一個晚上就拿到結果，我可以在我本機上用一個晚上時間完成兩個模型的計算，并且Altair允許我使用我筆記本上所有4個核。我的下個Windows工作站是16核，HyperWorks許可證機制允許我充分使用它的計算性能?！? 結論
Lincoln闡明了AcuSolve在水泵設計中的價值，同時會提高歐洲市場電動汽車的乘員舒適性。
展開 PCB電熱仿真方法及實例分析
板級的傳熱問題包含了豐富的對流與傳導現象，集成電路、封裝、電路板、散熱器之間的散熱主要是熱傳導問題，而上述因素和環境（氣體或液體）之間的散熱則是熱對流問題。因此，對于板級熱分析來講，不僅要同時分析電氣和熱物理領域，更要兼顧熱傳導分析和熱對流分析，需要的是一個多物理場的仿真解決方案。
FEA（有限元分析）求解器是用于熱傳導電熱耦合分析的，該方法以傳熱系數為邊界條件，以簡化的方式考慮對流和輻射效應，詳細模擬固體內部的傳導問題，可以在短時間內獲得高精度的熱傳導分析結果。另一種CFD（計算流體動力學）求解器用于熱對流和熱輻射模擬，通過流體流動的實際模擬（如風扇吹過PCB上的空氣）進行對流和輻射的詳細建模，但該方法在處理傳導問題時，要求盡量簡化設計，所以達不到FEA的求解精度和效率。因此我們可以同時使用上述兩種仿真方法進行熱分析工作，達到優勢互補的目的。
FEA求解器主要解決的區域
CFD求解器主要解決的區域
本文章以Cadence的Celsius Thermal Solver作為仿真工具，利用它的FEA-CFD電熱仿真流程實施分析工作，流程圖如下所示：
導入PCB文件，進行電與熱相關的參數設置，運行FEA仿真，得到包含PCB各區域功率耗散的簡化仿真模型，再導入到CFD求解器中，添加風扇、機箱等結構實施CFD仿真，結果保存為一個CFD模型，代表設置環境（自然環境、風冷或水冷等）下的真實傳熱系數，再回到FEA求解器中導入CFD模型作為邊界條件，重新執行電熱仿真，最后得到精確的電熱仿真結果。
下面以一個PCB熱仿真實例，詳細說明仿真步驟。
展開 PCB電熱仿真方法及實例分析
板級的傳熱問題包含了豐富的對流與傳導現象，集成電路、封裝、電路板、散熱器之間的散熱主要是熱傳導問題，而上述因素和環境（氣體或液體）之間的散熱則是熱對流問題。因此，對于板級熱分析來講，不僅要同時分析電氣和熱物理領域，更要兼顧熱傳導分析和熱對流分析，需要的是一個多物理場的仿真解決方案。
FEA（有限元分析）求解器是用于熱傳導電熱耦合分析的，該方法以傳熱系數為邊界條件，以簡化的方式考慮對流和輻射效應，詳細模擬固體內部的傳導問題，可以在短時間內獲得高精度的熱傳導分析結果。另一種CFD（計算流體動力學）求解器用于熱對流和熱輻射模擬，通過流體流動的實際模擬（如風扇吹過PCB上的空氣）進行對流和輻射的詳細建模，但該方法在處理傳導問題時，要求盡量簡化設計，所以達不到FEA的求解精度和效率。因此我們可以同時使用上述兩種仿真方法進行熱分析工作，達到優勢互補的目的。
FEA求解器主要解決的區域
CFD求解器主要解決的區域
本文章以Cadence的Celsius Thermal Solver作為仿真工具，利用它的FEA-CFD電熱仿真流程實施分析工作，流程圖如下所示：
導入PCB文件，進行電與熱相關的參數設置，運行FEA仿真，得到包含PCB各區域功率耗散的簡化仿真模型，再導入到CFD求解器中，添加風扇、機箱等結構實施CFD仿真，結果保存為一個CFD模型，代表設置環境（自然環境、風冷或水冷等）下的真實傳熱系數，再回到FEA求解器中導入CFD模型作為邊界條件，重新執行電熱仿真，最后得到精確的電熱仿真結果。
下面以一個PCB熱仿真實例，詳細說明仿真步驟。
展開 Tosca fluid--流體流動的設計和優化
Tosca fluid是目前唯一一款模塊化的針對管道流動問題的無參管道流體優化系統，它采用行業標準的CFD拓撲優化求解器，其優化過程設置簡單、不需要參數?；诔跏嫉脑O計空間，由Tosca fluid自動優化流道的設計，采用先進的優化技術幫助工程師開發新的產品，采用單一的CFD求解器運行得到諸如顯著降低壓降和增強流動均勻性的優化結構。
Tosca fluid優勢
與先進的CFD求解器無縫集成；
通過自動布局和廣泛集成過程提高效率；
通過在產品開發的早期階段應用優化縮短開發時間；
獨特的和經濟的新型流道開發方法；
Tosca fluid-流體流動的設計和優化.pdf
展開 
Hypermesh生成CFD流體網格的通用流程
以下是針對CFD模型的通用流程
1 清理/清除
導入幾何模型后，進行幾何清理和清除非常必要，損壞的面需要修復或替換，抑制對流場沒有影響的幾何特征從而簡化網格劃分過程，以及獲得好的面單元質量。
2 面網格劃分
選擇合適的面網格劃分方法（例如：“surface deviation面偏差法”或者“size and bias大小和偏差法”）生成幾何上的面網格。面網格質量直接影響最后的體網格質量，所以在生成體網格前檢查和改善面網格質量非常重要，同時保證在面網格里沒有自由邊。
3 體網格劃分
基于面網格，使用合適的體網格方法生成體網格，例如“CFD tetramesh”。和上一步一樣，檢查和改善體網格質量也非常必要。
4 輸出模型準備
為了再工程求解和CFD求解之間達到一個好的兼容性，輸出之前對不同的面和體進行分組非常必要。
5 給CFD求解器輸出網格
針對不同的CFD求解器格式輸出合適的網格。
文章來源：研巴科技
展開 天洑軟件2024秋季校招空中宣講會圓滿落幕，招聘持續進行中！
一、招聘崗位
■ AI+CAD/CAE算法工程師
■ CFD求解器開發工程師
■ CFD求解器算法工程師
■ FEM求解器算法工程師
■ 顯示引擎開發工程師
■ 數據建模工程師
■ 優化調度工程師
■ 產品經理
■ 項目實施顧問
■ 前端開發工程師（WebGL方向）
■ 后端開發工程師
■ 流體仿真工程師
■ 結構仿真工程師
■ 降階算法工程師
■ 優化算法工程師
■ 銷售
二、崗位要求
■ 工科類相關專業，或數學、計算機專業
■ 了解工業軟件，有建模、仿真、優化等軟件的使用經驗
■ 熟練掌握C++或Python等編程語言
三、聯系我們
■ 郵箱：tianfu_hr@njtf.cn
■ 客服：Tianfu_Software
展開 THESEUS-FE與CFD軟件耦合分析介紹
Theseus-FE基于隱式有限元求解方法分析求解，能夠解決各種熱分析問題，包括各種形式的熱輻射、全三維模擬問題、導熱、自由及強制對流，穩態或完全瞬態的熱傳導和輻射問題等。
THESEUS-FE tigong了豐富的手段模擬傳熱中的對流效應，能夠實現單向和雙向的流固耦合傳熱仿真。其獨有的CFD雙向耦合模塊為精確地求解流固耦合傳熱問題 tigong 了保障。
1、單向流固耦合
THESEUS-FE通過Transformer模塊實現單向流固傳熱仿真。該模塊專門實現CFD結果和THESEUS-FE之間進行數據交換，支持包括FLUENT、STAR-CCM+等多種格式。采用高速插值映射算法，從外部網格中快速提取數據，即實現CFD計算結果映射到THESEUS-fE模型中，進行單向耦合計算。
2、雙向完全流固耦合
THESEUS-FE Coupler模塊可實現傳熱—CFD協同仿真。不依賴于第三方軟件，Coupler可實現THESEUS-FE和CFD求解器Star-CCM+或OpenFOAM之間的雙向耦合仿真。
在theseus-fe模型包含的虛擬對流邊界條件，這些條件在耦合分析中會發生變化：CFD求解器會在每一個增量步結束后傳遞更新后的對流參數。
展開 葉輪機械設計仿真優化
其他諸如 Fluent、 Star CCM+等通用CFD求解器，也能較好的提供葉輪機械氣動仿真解決方案，相比具有具有專用模塊的CFX和 NUMECA,通用CFD求解器在葉輪機械仿真前處理、求解和后處理過程中，效率較為低下，精度和準確度相對低一些，計算開銷較大。這里需要大家腦補一下周期性計算、B2B拓撲調整、子午展開等概念。
葉輪機械設計仿真優化從業者要想在該領域內閑庭信步，并顯得毫不費力，需要深厚的理論知識、豐富的工程經驗和設計仿真軟件使用精通三個維度的加持。
工欲善其事，必先利其器，選擇幾本理論書籍、積累工程經驗、選擇一款優秀的設計仿真軟件，是我們通往葉輪機械設計仿真優化成功的必經之路。
另外，大型葉輪機械CFD微信群已建立，已有320多人參加，高效研究所企業仿真機構各路大神等你來哦，微信號見評論。
展開 CAESES在汽車發動機進氣道設計中的功能介紹
6.支持導出適用于多種CFD求解器的模型格式（.igs、.iges、.sat、.stl、.stp、.step、.dat、.tin等），可通過在CAESES中對模型進行著色，從而保證CFD求解器能夠自動劃分不同曲面。
7.在CAESES中，可以對導入的幾何模型進行直接變形控制。這種方法雖然更為快捷，但是因為控制參數較少，所以靈活性略有欠缺。這種變形的方法更多地應用在NURBS曲面、IGES/STEP格式和諸如網格、三角面格式的離散幾何中。
關聯閱讀：
1.汽車零部件的形狀優化 http://www.njtf.cn/article-494.html
2.汽車進氣道設計 http://www.njtf.cn/article-957.html
3.汽車進氣岐管-CAESES仿真優化經驗分享 http://www.njtf.cn/article-473.html
4.賽車尾翼的仿真驅動設計 http://www.njtf.cn/article-953.html
展開 【空中宣講會】天洑軟件2024秋季校招通知
</span></p><p><br></p><p><strong style="color: rgb(89, 89, 89);">一、招聘崗位</strong></p><p><span style="color: rgb(89, 89, 89);">■ AI+CAD/CAE算法工程師</span></p><p><span style="color: rgb(89, 89, 89);">■ CFD求解器開發工程師</span></p><p><span style="color: rgb(89, 89, 89);">■ CFD求解器算法工程師</span></p><p><span style="color: rgb(89, 89, 89);">■ FEM求解器算法工程師</span></p><p><span style="color: rgb(89, 89, 89);">■ 顯示引擎開發工程師</span></p><p><span style="color: rgb(89, 89, 89);">■ 數據建模工程師</span></p><p><span style="color: rgb(89, 89, 89);">■ 優化調度工程師</span></p><p><span style="color: rgb(89, 89, 89);">■ 產品經理</span></p><p><span style="color: rgb(89, 89, 89);">■ 項目實施顧問</span></p><p><span style="color: rgb(89, 89, 89);">■ 前端開發工程師（WebGL方向）</span></p><p><span style="color: rgb(89, 89, 89);">■ 后端開發工程師</span
展開 Blazek版非結構網格CFD求解器案例分析03：
solver.restUse)
solver.bndConds.BoundaryConditions(solver.geometry, solver.fluidProps, solver.precond);
10.main函數體內：限制器參考值設置
此部分用于設定限制器的參考值，限制器的主要作用是針對可壓縮流過程中產生間斷的區域采用高分辨率捕捉格式，其原理的簡要介紹可以參考本系列文章第二部分，后面講解到具體代碼時也會詳細分析。
solver.spaceDiscr.LimiterRefvals(solver.geometry, solver.fluidProps, solver.bndConds);
11.main函數體內：求解部分
首先又是輸出一些信息，輸出的信息主要是求解過程中的檢測量，對應執行exe文件后的提示界面如圖7所示。
展開 
CFD商業軟件綜合介紹
Fluent的軟件設計基于CFD軟件群的思想，從用戶需求角度出發，針對各種復雜流動的物理現象，FLUENT軟件采用不同的離散格式和數值方法，以期在特定的領域內使計算速度、穩定性和精度等方面達到最佳組合，從而高效率地解決各個領域的復雜流動計算問題?；谏鲜鏊枷耄現luent開發了適用于各個領域的流動模擬軟件，這些軟件能夠模擬流體流動、傳熱傳質、化學反應和其它復雜的物理現象，軟件之間采用了統一的網格生成技術及共同的圖形界面，而各軟件之間的區別僅在于應用的工業背景不同，因此大大方便了用戶。其各軟件模塊包括：
GAMBIT——專用的CFD前置處理器，FLUENT系列產品皆采用FLUENT公司自行研發的Gambit前處理軟件來建立幾何形狀及生成網格，是一具有超強組合建構模型能力之前處理器，然后由Fluent進行求解。也可以用ICEM
CFD進行前處理，由TecPlot進行后處理。
Fluent5.4——基于非結構化網格的通用CFD求解器，針對非結構性網格模型設計，是用有限元法求解不可壓縮流及中度可壓縮流流場問題的CFD軟件?？蓱玫姆秶形闪?、熱傳、化學反應、混合、旋轉流（rotating
flow）及震波（shocks）等。在渦輪機及推進系統分析都有相當優秀的結果，并且對模型的快速建立及shocks處的格點調適都有相當好的效果。
展開 【CAE案例】轉輪機械中轉盤腔的流動傳熱模擬
本案例的目的是研究旋轉盤腔中的復雜流動和傳熱機制，并驗證CFD仿真軟件作為解決渦輪機械內部空氣系統相關問題的可行性。
02 模型建立
本案例選取了兩種轉盤腔類型作為研究對象，分別是封閉轉子-定子轉盤腔和徑向流出旋轉腔，如圖1所示。下表給出了所使用的數值模型、網格、計算核時等信息。
圖1 轉子-定子腔（左）和徑向流出旋轉腔（右）示意圖
使用CFD仿真軟件中三種不同的數值模型對以上兩個不同的案例進行了測試，以比較不同數值模型的準確性。
03 結果分析
封閉轉子-定子腔：下圖展示了封閉轉子-定子轉盤腔案例的模擬結果和實驗數據的對比，結果顯示三種壁面模型都能較好地吻合實驗數據。不同半徑下的模擬結果都吻合較好，此處僅以r*=0.7 為例。相較而言，壁面模型LES的結果更好。
圖2 r*=0.7處，幾種壁面模型計算的切向速度和徑向速度和實驗數據的對比
下圖展示了速度擾動的模擬結果與實驗數據的對比，同時還比較了使用DNS方法和其他CFD求解器的壁面模型LES的結果。結果顯示本實驗所用CFD仿真軟件的壁面模型LES能很好地預測雷諾應力，尤其是在邊界層中。對于雷諾應力預測，本實驗所用CFD仿真軟件的性能與其他CFD求解器相似或更好。
圖3 r*=0.7處，幾種壁面模型計算的速度擾動的切向速度和徑向速度和實驗數據的對比
壁面解析RANS（WRRANS）數值模型對線性層和對數層中的速度進行了合理的預測。壁面模型無法求解粘性底層中的速度，但可以很好地預測對數層中的速度，但在對數層中的低y+區域速度預測不足。
圖4 三種壁面模型定子和轉子的近壁面模擬結果
徑向流出旋轉腔：分別使用了不同的壁面求解方法，模擬了旋轉盤上具有三種不同溫度邊界條件（BC）的情況。通過后處理得到了旋轉圓盤上的努塞爾數分布，并與實驗數據進行了對比。
展開 CFD商業軟件綜合介紹
Fluent的軟件設計基于CFD軟件群的思想，從用戶需求角度出發，針對各種復雜流動的物理現象，FLUENT軟件采用不同的離散格式和數值方法，以期在特定的領域內使計算速度、穩定性和精度等方面達到最佳組合，從而高效率地解決各個領域的復雜流動計算問題。基于上述思想，Fluent開發了適用于各個領域的流動模擬軟件，這些軟件能夠模擬流體流動、傳熱傳質、化學反應和其它復雜的物理現象，軟件之間采用了統一的網格生成技術及共同的圖形界面，而各軟件之間的區別僅在于應用的工業背景不同，因此大大方便了用戶。其各軟件模塊包括：
GAMBIT——專用的CFD前置處理器，FLUENT系列產品皆采用FLUENT公司自行研發的Gambit前處理軟件來建立幾何形狀及生成網格，是一具有超強組合建構模型能力之前處理器，然后由Fluent進行求解。也可以用ICEM
CFD進行前處理，由TecPlot進行后處理。
Fluent5.4——基于非結構化網格的通用CFD求解器，針對非結構性網格模型設計，是用有限元法求解不可壓縮流及中度可壓縮流流場問題的CFD軟件?？蓱玫姆秶形闪?、熱傳、化學反應、混合、旋轉流（rotating
flow）及震波（shocks）等。在渦輪機及推進系統分析都有相當優秀的結果，并且對模型的快速建立及shocks處的格點調適都有相當好的效果。
展開 AI 浪潮來襲，Cadence Fidelity 軟件平臺加速 CFD 變革
前言
日前 NVIDIA GTC23 開發者大會正式開幕，3 月 21 日 NVIDIA 創始人兼首席執行官黃仁勛發表了主題演講，會上他以 Cadence CFD 軟件平臺為例，重點介紹了一些可以解決新挑戰、開辟新市場的加速庫，汽車和航空航天行業使用 CFD 進行湍流和空氣動力學仿真，電子行業使用 CFD 進行熱管理設計。
“上圖展示了由 CUDA 加速的新 CFD 求解器，在同等系統成本下，NVIDIA A100 的吞吐量是 CPU 服務器的 9 倍，或者，在同等仿真吞吐量下，NVIDIA 的成本降低了 9 倍、能耗降低了 17 倍?！盢VIDIA 創始人兼首席執行官黃仁勛表示，“Cadence 和其他先進的 CFD 求解器現已采用 CUDA 加速。在全球范圍內，工業 CAE 每年使用近 1000 億CPU 核心小時，加速計算是減少功耗、實現可持續發展和凈零排放的最好方式。”
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