國產CFD的案例
積鼎科技攜手中國科學院過程工程所聯合舉辦2024國產自主化CFD與DEM軟件發展論壇
近日，在備受矚目的“2024 東湖·介科學論壇”期間，“可持續發展青年分論壇：國產自主化CFD與DEM軟件發展論壇”順利召開。本次論壇由中國科學院過程工程研究所與上海積鼎信息科技有限公司聯合主辦，由國際介科學組織、中國化工學會過程模擬及仿真專業委員會協辦，并得到了北京科技國際交流中心的大力支持。近百位來自各大高校、科研院所和企業界的專家學者齊聚一堂，共同探討國產CFD及DEM軟件的發展現狀和未來趨勢。
CFD及DEM軟件的發展對于提升產品設計質量和可靠性、優化產品設計流程、減少實驗和測試成本、促進多學科交叉融合等方面具有重要意義。當前，國內市場上廣泛使用的CFD及DEM軟件大多基于平均化的假設，而針對多尺度結構問題的國產仿真軟件認知度相對較低。因此，大力發展基于多尺度結構分析的國產自主CFD和DEM仿真軟件，對于提升國內工業軟件的自主研發能力、支持我國工業領域的創新和發展、提高工業產品的質量和核心競爭力具有至關重要的作用。
在致辭中，積鼎科技總經理傅彥國表示，仿真作為現代工程技術的重要組成部分，其發展充滿挑戰。從最初的簡單模擬到如今高精度、多尺度的復雜系統仿真，仿真技術正不斷推動著各領域的科技進步與產業升級。面對國際競爭和技術封鎖，我們需要更加堅定地支持和發展國產工業軟件，確保技術安全和產業自主可控。傅總還介紹了積鼎科技與中國科學院過程工程研究所的緊密合作，雙方旨在攻克國內外技術瓶頸，提升仿真精度與效率，實現多維度、寬領域的融合創新。
本次會議上，由中國科學院過程工程研究所研發的國產自主高性能格子多相流體力學仿真軟件LMFD2.0正式發布。該軟件在原有版本的基礎上實現了全面升級，包括求解器與前、后處理無縫集成、求解過程與后處理結果的實時更新與同步、更為全面和直觀的用戶界面以及更廣泛的硬件支持等。
展開 訪談積鼎科技總經理：國產CFD軟件發展與未來趨勢展望
傅彥國：自2018年政府加大了對核心技術自主研發的支持力度，國產CFD軟件逐漸步入發展正軌。
首先，從市場規模來看，我國流體仿真行業正在經歷快速增長。隨著制造業的轉型升級和數字化發展，越來越多的企業開始重視流體仿真技術的應用，特別是在航空航天、能源電力、新能源等領域，流體仿真已經成為不可或缺的設計工具。
其次，在技術創新方面，我國流體仿真行業也取得了顯著進展。國內企業不斷投入研發資源，推動流體仿真技術的創新和升級，使得我國流體仿真技術在精度、效率、易用性等方面都有了大幅提升。
記者：我國流體仿真技術仍面臨著諸多挑戰，您認為主要是體現在哪幾方面？
傅彥國：目前我國發展CFD技術所面臨的挑戰包括：一是技術的挑戰。國產CFD軟件在高級算法、高精度模型、軟件性能、軟件驗證等方面仍面臨國際競爭壓力；二是市場的挑戰。國產CFD在市場樹立品牌形象、拓寬市場份額方面仍有較大挑戰，尤其在與國際品牌競爭時；三是產業生態的挑戰。軟件需要在產業鏈加強上下游的合作與整合，當前跨學科的復合型人才也儲備不足；四是專業人才的挑戰。CFD優質人才稀缺，需具備流體力學、數值模擬、編程技術及工程應用等綜合能力。
記者：近年，國內也誕生了幾家國產CFD軟件企業，您認為在面對國際競爭時，我國企業該如何打造自身的競爭優勢？
傅彥國：首先，我認為技術創新是發展的核心。企業必須持續投入研發，特別是在算法優化、模型構建等核心技術上，要確保與國際領先水平接軌，甚至在某些領域實現超越。
其次，用戶體驗至關重要。CFD軟件的使用者往往來自不同的行業，他們的需求各異。因此，我們不僅要提供功能強大、性能穩定的軟件產品，還要注重界面的友好性和易用性，降低用戶的學習成本。
再者，品牌建設不可忽視。在國際市場上，品牌是企業實力和信譽的象征。
展開 第20屆CAE工程技術年會落幕，積鼎科技見證國產CFD的20年精彩！
積鼎科技作為年會的長期參與者和支持者，見證了年會的發展歷程，并在這期間不斷深耕流體仿真領域，為推動CFD行業的技術進步做出了積極貢獻。
談趨勢：國產CFD軟件發展及展望
主論壇期間，積鼎科技創始人傅彥國發表演講，探討交流了國產CFD軟件的發展進程及未來展望。
傅總指出，自2018年政府提出加速工業技術軟件化步伐以來，國產CFD軟件得到了快速發展。積鼎科技作為國內CFD軟件領域的領先企業，也積極響應這一趨勢，致力于技術創新和國產替代。
傅總表示，當前，人工智能等先進技術的引入正在重塑CFD行業。通過優化仿真算法與模型、提升數據處理能力、引入智能決策支持、增強人機交互能力等方式，仿真的精度、效率、易用性、應用范圍都將得到顯著提升。積鼎也在積極探索兩者的結合，應用于網格劃分、求解及后處理階段。
演講中，傅彥國還分享了積鼎在多尺度仿真、高級數值方法和性能提升等方面的研發進展。傅總認為，CFD軟件的核心能力在于“解決工程化問題”，這也是積鼎對自研軟件的價值定位。
最后，傅總呼吁，CFD行業的發展離不開務實開放的心態、復合人才的參與、長期資本的助力和落地政策的支持，并期待業界同仁共同努力，推動國產CFD軟件邁向更高水平。
VirtualFlow2024版，搶先看
在高端流體仿真技術分論壇，積鼎VirtualFlow2024新版本提前發布預告，該版本在原有基礎上進行了多項升級，強化了工程應用場景，以提高仿真效率和質量，給用戶更加高效、易用的多相流仿真體驗。
· 重構網格剖分模塊：
支持參數化自動網格剖分，提升網格塊管理效率，讓復雜模型處理更為高效便捷。
· 重構計算域管理模塊：
實現幾何建模與計算域設置的解耦，簡化操作流程，提升建模效率與質量。
展開 [開源軟件]國產CFD開源軟件——oneFLOW
前面帖子介紹了眾多國外開源CFD計算軟件，包括（點擊標題即可跳轉文章）：
Stanford大學Jameson教授團隊開發的開源高精度LES代碼HiFiLES
Code_Saturne，功能強大的CFD計算軟件
Tigoga，開源并行非結構網格overset庫
及匯總等待填坑貼：CFD求解的相關開源軟件項目
近日，Github上面更新了一款國產CFD開源軟件oneFLOW，項目地址為:https://github.com/eric2003/OneFLOW
項目介紹為：
OneFLOW
The Open-Source CFD Code
LargeScale Multiphysics Scientific Simulation Environment
OneFLOW DEVELOPERS
OneFLOW is being developed by individuals and organized teams all around the world.
The current OneFLOW release has been coordinated by the OneFLOW International Developers Society with selected contributions from the open-source community.
The main research teams contributing to the current release are:
Dr He Xin, at Transition technology
Copyright 2017-2019, He Xin, and the OneFLOW contributors.
展開 
國產CFD軟件——MarineFlow正式上線
01 MarineFlow：國產專業船舶CFD解決方案
流體分析軟件MarineFlow（NaViiX求解器）是由中國船舶科學研究中心聯合中船奧藍托無錫軟件技術有限公司研發的一款具有完全自主知識產權且實現工程化應用的流體仿真軟件。
MarineFlow 以有限體積法求解 N-S方程為核心，具有優秀的網格兼容性，擁有豐富的湍流和自由面模型和不受限制的大規模并行計算能力，對標主流商用軟件 Fluent、StarCCM+，計算精度和計算效率與商軟相當。軟件開展了大量系統性驗證，目前已用于多個實際工程問題的CFD仿真，具有以下優勢：
適用面廣
具備船舶快速性、操縱性、耐波性等船舶 CFD 應用問題的分析與評估能力；
功能完善
具備單相湍流、兩相湍流、慣性系、非慣性系、多參考系、六自由度運動、多計算域耦合、重疊網格、空化模擬、熱傳導模擬、造消波模擬及大規模并行計算等船舶水動力學問題的模擬和評估能力；
優秀的網格兼容性
支持任意多面體網格，包括結構化網格、非結構化網格、笛卡爾網格、混合網格等各類網格；
豐富的前后處理軟件接口
前處理支持 Fluent（cas/msh）格式、CGNS 中性格式，后處理支持 Tecplot 格式、enSimworks 格式和風雷后處理格式；
大量系統性的驗證
通過標模 CFD 不確定度分析、ITTC 國際盲算比對、并利用研發單位豐富的試驗數據進行大子樣應用驗證，開展了系統性的驗證。
展開 案例分享｜仿真軟件并行架構升級——基于編譯優化的風雷軟件性能突破
</p><p class="ql-align-justify"> 另外值得一提的是，本次優化的三大亮點為國產工業軟件的發展樹立了新標桿：</p><ul><li>跨平臺兼容性：Linux/Windows雙系統、Intel/GCC/Clang多編譯器全適配，優化方案普適性強；精度-效率雙優：氣動力系數零偏差約束下實現性能躍升，兼顧工程實用性與計算效能；多維性能錨定：從單元素到集合訪問、從二維到四維數組，全維度覆蓋性能基線，為后續優化提供量化基準。</li></ul><p class="ql-align-justify"> 本次優化標志著風雷軟件在自主可控CFD內核性能上實現里程碑式突破，為大規模工程仿真提供了更高效率的國產化解決方案。未來，神工坊?團隊將持續深耕編譯器協同優化技術，推動國產工業軟件躋身國際一流行列。
展開 積鼎科技兩款國產流體仿真軟件入選《上海市工業軟件推廣目錄》！
通用流體仿真軟件是一款基于領先的IST網格技術，具備豐富多相流模型和相變模型的國產CFD軟件，在多相流動、傳熱數值計算、相變等方面有突出優勢，可廣泛應用于國防軍工、核電能源、石油化工、環境市政、水務水利、汽車等諸多國家戰略核心領域。
多介質多相流分析軟件是一款行業專用型計算流體力學軟件，采用Level Set界面追蹤方法，豐富的湍流模型、相變模型、疊加可配置的燃燒模型和反應機理接口，使其更加適用于定制化需求較高的行業，諸如航空、航天、船舶、兵器等，進行工程計算模擬。
積鼎科技，作為國產流體仿真領域的先行者，始終堅持“創新”為核心驅動力，不斷推動技術和產品的革新升級。在場景應用中，針對行業痛點難點提供“引領性”的解決方案，成功解決了一系列流體仿真領域的突出問題。同時，積鼎科技在積極推動產學研用的深度“融合”，實現科研成果與產業實踐的對接，通過跨學科合作與資源共享，進一步鞏固其專業性。
此次入選目錄，對積鼎而言既是榮譽也是責任。未來，積鼎科技將繼續秉持務實創新的精神，積極響應國家創新驅動發展戰略，深化產學研用一體化合作，加快突破關鍵技術難題，持續拓展國產CFD軟件的應用場景，力求在國內外市場上樹立國產流體仿真軟件標桿。
展開 防喘振調節閥門國產化研究：《離心壓縮機防喘振調節閥CFD工況模擬分析》
（2）流場CFD模擬計算（工況2）
采用流場仿真軟件CFX對防喘振調節閥內流場進行模擬計算，調整閥門開度，其余軟件設置同工況1。工況2下CFD穩態流場計算結果如圖3所示。(a)(b)
(c)
(a)壓力云圖 （b）全局速度跡線云圖 (c) 全局速度云圖
圖3 防喘振調節閥速度分布云圖(工況2)
由圖3可以看出，當防喘振調節閥處于工況2對應的29.76%開度時，閥門入口、出口端合成氣流動較為平穩。流經套筒處時，流動變得混亂，且在流向改變時形成明顯的旋渦。入口段速度為15.54 m/s，分布相對均勻。流經套筒左下方拐角時，內側合成氣的流速明顯增大并沿著流動方向急劇增大，流道局部區域最大速度為24.78 m/s。當合成氣流經套筒時，由于受到套筒節流小孔的影響，流線分布變得混亂，流體壓能急劇轉化為動能，流速繼續加快，節流效果明顯。最大流速主要集中在流出套筒的流道內，由圖3（c）可知，整個流道最大流速達到49.55 m/s。
第一作者簡介:陳皇親（1987-），男，工程師，湖南瀏陽人，從事工業過程控制閥研發工作。現供職于紐托克流體控制有限公司。
文章來源：閥門
展開 同是LevelSet技術，國產CFD軟件VirtualFlow如何在捕捉氣液界面時更精準和高質量守恒？
油箱晃動：CFD仿真能夠模擬油箱內燃油在不同工況下的復雜動態行為，包括燃油的晃蕩、渦旋的形成與消散等，為油箱的設計提供直觀且精確的數據支持。利用VirtualFlow的LevelSet模型可以分析油箱結構對燃油晃動的影響，進而對油箱結構進行優化，如調整油箱的長寬比、深度、隔板設置等，以降低燃油晃動對飛機或汽車穩定性的影響。
國產CFD軟件VirtualFlow：超臨界流動傳熱模擬仿真，精準把握熱物性變化
引言
在現代工業和科學研究中，超臨界流體因其獨特的物理性質而備受關注。超臨界工況下的流體兼具氣體和液體的雙重特性，其密度接近液體，而粘度接近氣體，熱物性受溫度和壓力的影響極大，尤其在擬臨界溫度附近，物性變化極為劇烈。這種特性使得超臨界流體在能源、化工、航空航天等領域具有廣泛的應用前景，例如超臨界水、超臨界二氧化碳以及各種超臨界狀態有機工質的研究等。然而，超臨界流體的流動傳熱問題復雜，需要借助先進的模擬仿真工具來實現對其流動傳熱特性的精準分析。本文將介紹VirtualFlow軟件在超臨界流動傳熱模擬中的應用，并通過具體算例展示其強大的功能。
圖 1 超臨界流體PT圖
1.VirtualFlow中的變物性表達方法
在超臨界流動傳熱模擬中，準確處理流體的變物性是關鍵。VirtualFlow軟件提供了多種方法來實現對超臨界流體熱物性參數的準確表達，以下是幾種主要方法：
1.1 直接插值方法
在狀態點足夠密集的情況下，直接插值方法可以實現高精度的物性參數計算。VirtualFlow支持從美國國家標準與技術研究院（NIST）數據庫中直接查找數據，并通過單線性插值或雙線性插值方法獲取所需的物性參數。此外，用戶還可以通過curve_fit方法，采用dat文件讀入方式實現單線性插值。
圖 2 dat文件格式
1.2 狀態方程
對于超臨界物性參數，VirtualFlow還內置了多種狀態方程。通過對狀態方程的求解，可以直接得到該狀態下的物性參數，滿足對一般超臨界物性的設置需求。
圖 3 VirtualFlow中設置狀態方程
1.3 多項式擬合方法
VirtualFlow還支持通過自定義函數（UDF）實現多項式擬合方法，用于計算超臨界流體的熱物性參數。采用UDF實現物性參數的多項式擬合可采用如下UDF。
多項式擬合的難點在于對擬臨界區域的準確表述
展開 積鼎科技榮登“2024上海軟件和信息技術服務業高成長百家”，引領國產CFD發展
提升客戶服務：持續優化CFD服務能力和流程，為客戶提供更加高效、可靠的體驗，力爭為推動上海市乃至全國的軟件和信息服務業發展做出更大貢獻。
收到一封感謝信！天洑軟件將“工業一線實戰”帶入江蘇理工課堂
在為期兩周的課程中，天洑軟件工程師走進校園，將國產工業軟件的前沿技術與工業一線的實戰經驗帶入課堂，為高校工程教育注入了新的活力。
本次課程旨在打破傳統理論教學與工業應用之間的壁壘。天洑工程師不僅向同學們講授了國產工業軟件的發展概況、計算流體力學（CFD）基礎理論以及數據建模基礎理論，更將重點放在了“實戰”二字上。
依托天洑自主研發的熱流體仿真軟件AICFD以及數據建模軟件DTEmpower，工程師手把手帶領同學們進行了工業級案例的實操演練。
同學們通過親手操作，深入理解了流體仿真的全流程，感受了國產CFD軟件在復雜流場計算中的精準與高效。
在數據建模環節，同學們學習了如何利用工業數據挖掘價值，體驗了智能算法在工程優化中的強大威力。
江蘇理工學院這封感謝信，既是對本次合作成果的見證，也是對未來雙方深化產教融合的期許。
作為國內領先的智能工業軟件驅動創新企業，天洑軟件始終以“軟件報國”為使命，持續在教育市場投入資源，積極推動校企合作。
目前，天洑已與清華大學、中國石油大學、河海大學、西安電子科技大學等多所國內知名高校建立了緊密的合作關系。
未來，天洑軟件將繼續攜手各大高校，通過聯合課程、產學研合作等多種形式，將更優質的國產工業軟件引入教學體系，助力中國工程人才培養，為工業軟件的國產化浪潮輸送源源不斷的新生力量！
展開 通用流體仿真軟件VirtualFlow 2023：高效易用的多相流仿真平臺（免費試用）
CFD軟件的使用可以幫助企業在產品設計與改進中，減少試驗次數、縮短產品開發周期、降低產品開發費用、降低設計風險、優化設計方案、提升設計效率。打造一款好用、易用的國產流體仿真軟件一直是積鼎科技秉承的使命。</p><p> 經過多年的打磨，由積鼎科技自主研發的一款通用計算流體動力學仿真軟件VirtualFlow，已在國內各個行業被廣泛應用。VirtualFlow具備行業領先的網格建模與求解技術，可以模擬單相和多相/多組分物質流動、傳熱、界面追蹤、粒子追蹤、相變、水合物反應等復雜問題，幫助核電、石油、化工、過程工藝、水利水務、環境市政、航空航天、汽車、電器等行業用戶實現產品性能的優化和設計改進。</p><p> <img src="https://img.jishulink.com/202401/imgs/3b5acb632f294bcea6196fb678abb044.png"></p><p>與其他國產CFD軟件相比，VirtualFlow 2023在前處理、求解、后處理等方面都具備顯著優勢，具有操作便捷、高效穩定等特點。</p><p><strong>前處理：快速網格劃分，高效便捷，易操作</strong></p><p>? IST網格技術：采用浸入表面網格技術（IST，Immersed Surfaces Technique），將幾何物面浸入網格區域內，求解器自動識別計算域物面邊界，簡化邊界處理。</p><p>? 笛卡爾網格：固定的四邊形或六面體網格，網格生成過程簡單，速度快，網格質量高。</p><p>? 自定義網格加密：支持自適應區域加密、邊加密，以及網格塊加密（BMR）。</p><p>? CAD接口：支持導入主流幾何文件格式，如：STEP、IGES、STL、GTS。
展開 積鼎科技專訪：深化產學研合作，拓展流體仿真在過程工程領域應用
EMMS模型過往主要依賴于與國外商業軟件的耦合，而此次是與國產工業軟件的首次結合，這一突破構建了一個全面的國產化優勢體系，為國內的眾多企業開辟了更豐富的應用場景；另外，VirtualFlow可適配高性能格子玻爾茲曼多相流仿真軟件LMFD求解器，可提供基于LBM方法和GPU加速的氣固兩相流仿真能力。
記者：VirtualFlow是積鼎科技的核心產品之一，請介紹軟件在過程工程領域的典型應用以及所起到的作用。
傅彥國：過程工程行業具有綜合性大、系統性強和復雜性高等特色，涉及多個學科和領域的知識。CFD仿真的難點則在于處理復雜流動現象、精確描述流體特性以及確保數值穩定性和精度。由積鼎自研的CFD軟件VirtualFlow在過程工程領域積累了廣泛的應用，包括非牛頓流體仿真、顆粒流動仿真及化工反應釜等20多個實際應用場景。
以Virtualflow軟件與過程工程所EMMS模型耦合為例，使VirtualFlow能夠捕捉介于宏觀和微觀之間的現象，在氣固流化床的仿真應用中，能夠更好的捕捉瞬時顆粒速度和分布。同時也優化了計算算法，使計算量降低了100%，計算效率提高了100%，相比國外商軟提高了仿真的精度和準確性。
在吹塑流體分析方面，VirtualFlow也表現出較強的應用能力。吹塑流體的應用場景十分廣泛，其流體分析常面臨幾何模型復雜、流體流動復雜、數值穩定性等難點，而VirtualFlow軟件采用高效便捷的網格計算、并且能對復雜流體進行數值模擬，從而減少了盲目試模的測試次數、優化了吹塑成型工藝條件、降低設計制造成本和廢品率。
未來，積鼎也將一如既往的深入挖掘用戶需求，在國家關鍵領域，形成有競爭力的流體仿真解決方案，為我國工業制造企業實現自主可控提供有力保障。
展開 預告：國家數值風洞NNW-FlowStar軟件發布暨用戶體驗會
為促進國內CFD生態發展，
分享軟件開發成果,
定于2020年9月25日
在成都市天府新區西部博覽城，
舉辦“國家數值風洞NNW-FlowStar軟件發布暨用戶體驗會”。
屆時，
將邀請工業部門和相關高校的專家到會指導、交流和研討，共同促進國產自主CFD軟件生態建設，匯聚中國智慧，為航空航天事業發展提供中國方案。
NNW-FlowStar是國家數值風洞工程套裝軟件中一款專注于航空航天領域復雜氣動特性分析和多體運動仿真的CFD軟件,凝聚了中國空氣動力研究與發展中心專業工程師近20年的CFD軟件開發和復雜工程問題應用經驗,
氣動力預測精度與國際知名CFD軟件相當,是國內CFD領域從In-house代碼向工業軟件邁進的重要成果。
展開 