Fine Marine
關注創建者：Fidelity CFD 創建時間：2023-05-23
Fine Marine的視頻教程
Fine Marine之船舶阻力自動化仿真方案 ——更專業的船舶CFD工具
Fine Marine之船舶阻力自動化仿真方案 ——更專業的船舶CFD工具 適用人群：船舶行業/跨介質航行器/海上風電/海洋平臺等海洋工程仿真從業者，高校教師及學生 Fine Marine之船舶阻力自動化仿真方案 ——更專業的船舶CFD工具（免費）【已結束】 直播時間：2023-08-01 19:30 直播內容： 船舶阻力預報是船舶設計中的重要環節。
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Fine Marine 船舶海洋工程水動力解決方案 ——更專業的船舶CFD工具
如何采用更專業的船舶CFD工具，進行快速、高質量的船舶海洋工程網格制作，以及高精度的船舶水動力預報，答案就在本期的Fine Marine船舶水動力解決方案。本次直播將從專業網格制作到船舶的快速性、耐波性、操縱性、推進器性能以及風場預報，整體介紹Fine Marine 船舶水動力解決方案。
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Fine Marine的實例教程
結論
Cadence Fidelity FINE/Marine 工具可以成為不同船舶設計的學術和商業研究的救星。C-Wizard 工具可以簡化從幾何體清理到后處理的整個工作流程，確保有限的人為干預和更快的結果時間。在高振幅強波的情況下，網格變形算法經常受到挑戰。為此，FINE/Marine 已經在許多配置上進行了測試，并且已經實施了必要的模塊來解決可能存在的缺點。
2023 年 3 月 28 日? 4 分鐘閱讀
在此用戶案例中，Marintek 使用 Fidelity Fine/Marine 和 Hexpress 對規劃船體的阻力曲線進行預測，并根據模型測試案例對其進行驗證。
參與團隊
最終用戶： Elo?se Croonenborghs，挪威特隆赫姆海事部門 MARINTEK 的研究科學家
團隊專家：挪威特隆赫姆海事部門 MARINTEK 研究科學家 Sverre Anders Alterskj?r
最終客戶專家： Canan T?RYAK?，STM，土耳其安卡拉
軟件提供商： NUMECA International SA
公司簡介
挪威海洋技術研究所( MARINTEK ) 為全球市場進行海洋技術研發，主要是在海洋、石油和天然氣領域以及海洋能源領域。MARINTEK 的主要辦公室和實驗室位于挪威特隆赫姆。他們的商業服務和研究活動戰略一直是物理和數值建模方法的合理結合。船舶和螺旋槳性能的預測、設計優化過程、尾流分析以及推進器-船體相互作用的研究只是 CFD 應用于船舶流體動力學的幾個例子。
STM于 1991 年根據國防工業執行委員會的法令成立，為土耳其武裝部隊 (TAF) 和國防工業副部長 (SSM) 提供系統工程、技術支持、項目管理、技術轉讓和后勤支持服務。此外，為國防系統開發軟件技術，并建立/運營用于軟件開發、維護或支持的國家軟件中心。
用戶案例
通過 CFD 模擬和模型試驗評估了一艘新巡邏船在平靜水面條件下的總船舶阻力。船體形式由STM開發，其尺寸如下表：
CFD 模擬
船體的總阻力是使用不同速度下的 CFD 模擬計算得出的。這些模擬是在深水條件下使用 Fidelity FINE Marine 全尺寸進行的。
展開 這個目標傳統上需要每個速度運行六到八次模擬，直到Fine Marine為 VPLP 提供了一種新的創新方法，將這個工作流程減少到一個單一的模擬，同時考慮更多的物理。
方法
能夠在一次計算中找到水翼的最佳位置意味著目標升力應該成為模擬的輸入。CFD 代碼應自動找到動態平衡位置并同時達到所需的升力。為了實現這一目標，Fine Marine 中開發了一項新功能，現在可作為專用于水翼的準靜態方法使用：流量求解器根據目標升力以給定頻率調整水翼傾角和偏航角。求解器的后續預測逐步且快速地確定動態平衡：通常在大約 1-2 秒的物理時間內達到穩定。
這種方法需要：
Fine Marine 的重疊技術使水翼運動的自由度成為可能
高質量的體積網格，具有準確性和穩健性
一種基于 Fidelity Automesh 的新型網格生成方法
提議的方法是從遵循水翼形狀的初始彎曲塊啟動 NUMECA 的全六邊形非結構化網格生成器Fidelity Automesh（以前稱為 Hexpress）（見圖 2）。這確保了水翼表面和域邊界處的高質量網格。
圖 1：水翼艇尾流的 3D 表示
圖 2：箔片周圍的彎曲區域
然后使用 Fidelity Automesh 執行網格細化和粘性層。圖 3 和圖 4 說明了表面上細胞的良好對齊。
圖 3 和圖 4：肩部（右）和箔前緣（左）上的表面網格
因此，這個水翼網格被放置在笛卡爾背景網格內，允許穿越虛擬海洋。這兩個網格由于 Fine Marine 的重疊功能而連接，在水翼域的邊界處相互通信流量數據。
此外，為了確保理想的插值，自適應網格細化技術僅在絕對必要的地方動態細化單元：在模擬期間的自由表面位置和重疊的網格邊界處。
展開 在過去兩年半的時間里，Numeca 美國客戶 Morrelli & Melvin 一直忙于將 FINE/Marine用于海洋行業的各種 CFD 設計優化項目。
“我們一直在使用 FINE/Marine 設計多體船和水翼帆船和動力艇，”Morrelli & Melvin 的設計工程師 Andrew Bloxom 說。 “我們通常在使用具有挑戰性的設計探索邊界時實施 RANS，因為我們缺乏關鍵的經驗設計信息并且需要了解所涉及的力和流動結構。”
“其中一個領域是通風的船體，其中關于具有細長船體和尾流干擾的多體船變體的數據很少。我們在 FINE/Marine 中對 Invincible 40 雙體船進行了設計優化，直接從 CFD 優化的幾何形狀到生產船體模具。客戶對這種新船體的開箱即用性能印象深刻。”
Invincible 40 船首的空氣動力學流線
據 www.invincibleboats.com稱，該公司專注于 Invincible 40 雙體漁船的一個目標：適航能力。 “我們創造了一艘船，它可以從任何方向撕裂大海，同時仍然能夠高速機動轉彎，而無需大幅降低速度……”
70 節時無敵 40 船體壓力
探索 Invincible 40 電機下部單元在 55 節時的阻力作為垂直放置的函數
除了 Invincible 40 之外，Morrelli & Melvin 還參與了多個消費類水翼帆船平臺的設計。其中兩個，TF10 和 SuperFoiler，最近分別獲得了 Yachts & Yachting 雜志頒發的 2018 年“年度最佳運動艇”和“年度最佳小艇”獎。
展開 使用 Fidelity Fine Marine 進行海嘯建模
CFD 模擬因其多功能性、準確性和周轉時間而廣泛用于地球物理學和海浪研究。由于氣候變化已成為時下話題，CFD 在滑坡和海嘯建模中找到了自己的一席之地。Cadence Fidelity Fine Marine可以生成海嘯波高的水動力流模擬及其對沿海建筑群的相應影響。這些模擬基于雷諾平均 Navier-Stokes 方程，使用具有波浪破碎的完整海嘯規模的湍流模型。了解影響可以制定各種策略來減少傷亡：
海岸結構設計
未來的海嘯緩解
沿海建筑施工標準參數的建立
預定義的疏散路線
Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya 的海洋技術學院使用 Fidelity Fine Marine生成了波高 5 米和 8 米的海嘯模擬，如下圖所示。
浪高：5m
浪高：8m
如果您想將Fidelity Fine Marine用于您的海洋應用或海嘯建模，請立即申請演示！
文章來源：cadence博客
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Fidelity Fine Marine 流動求解器中的自適應網格細化技術可以解決各種前所未有的條件，并動態調整網格以求解所涉及的物理場。
高速船自由液面變形。
這意味著 Fidelity Fine Marine 耐波模擬中需要更多的時間步長，以便更好地預測船舶對波浪的反應。這意味著 Fidelity Fine Turbo 中的 NLH 模擬的周轉時間更快，因此您可以分析結果、改進設計并更快地投入生產。如果你有一個大集群，
圖 2：使用 Fidelity Fine Design3D 優化的燃燒室。
OMNIS 通過 OMNIS/Turbo、OMNIS/Open、FINE/Marine、FINE/Acoustics 和 FINE/FSI-Oofelie 提供了一系列強大的求解器，還提供了一個用于連接外部工具、開源工具和求解器的 Python API。
例如，汽車外部空氣動力學的主要焦點是預測阻力和升力的準確性，阻力和升力用于衡量設計性能。
CAESES
目前用的是4.3.1版本，主要就是參數化建模，一個平臺，可以出靜水力，如果要算CFD需要搭配Xflow、StarCCM或者Fine Marine等軟件。做大船還可以，做小船就是雞肋的。
LeadingEDGE 結果
LeadingEDGE Marine Engineering參加了研討會，并在整個項目中使用了 Fine Marine。LeadingEDGE 的方法主要圍繞 Fine Marine 中實施的高級 Actuator Disk 模型構建，該模型讀取真實螺旋槳的開放水域性能。能夠從數值計算中刪除實際的螺旋槳幾何形狀可以大大簡化物理過程并加快過程。
海洋工程師還可以使用Cadence Fine Marine Solver等專用工具來計算船舶所面臨的不同流體動力學和空氣動力學參數。
CFD工具的精細網格劃分和仿真能力可用于分析船體與流體之間的流固耦合。推進力、阻力等的結果值可用于優化船體形狀，即通過改變船體形狀設計來減少阻力和提高效率。
OMNIS 通過 OMNIS/Turbo、OMNIS/Open、FINE/Marine、FINE/Acoustics 和 FINE/FSI-Oofelie 提供了一系列強大的求解器，還提供了一個用于連接外部工具、開源工具和求解器的 Python API。
例如，汽車外部空氣動力學的主要焦點是預測阻力和升力的準確性，阻力和升力用于衡量設計性能。
Omnis 提供強大的求解器，例如 Omnis/Turbo、Omnis/Open、FINE/Marine、FINE/Acoustics、FINE/FSI-Oofelie，以及用于外部開源工具和求解器的 Python API。
例如，在汽車外板的空氣動力學中，一個關鍵點是如何準確預測影響設計性能的阻力和升力。這些模擬通常很繁重，但數值算法必須高效且經過驗證，并且模擬工作流程必須穩健且獨立于用戶。
為了實現這一目標，Fine Marine 中開發了一項新功能，現在可作為專用于水翼的準靜態方法使用：流量求解器根據目標升力以給定頻率調整水翼傾角和偏航角。求解器的后續預測逐步且快速地確定動態平衡：通常在大約 1-2 秒的物理時間內達到穩定。
為了幫助大家更好地了解CFD仿真軟件在行業中的應用，技術鄰推薦一場由Cadence公司主辦的CFD專場線下研討會，將運用Fidelity CFD、Fine Marine、Celsius Ec Solver、Pointwise等CFD仿真軟件，應用于汽車、船舶、葉輪機械等行業領域
——本次將會為大家介紹北京專場內容：
參 會 您 將
