通用水動力仿真軟件的案例
【CAE案例】基于二維水動力仿真的大陸架建模
07 小結
本文主要講述了IMDC的工程師利用二維水動力通用仿真軟件建立二維水動力模型，對比利時海岸帶的水位和流速進行了模擬計算，并與TOPEX的實測數據與Xaver氣旋期間Oostende和de Wandelaar站點的實際測量結果進行了對比。
IMDC的研究表明，使用二維水動力通用仿真軟件建立的大陸架模型，不僅可以很好地模擬常況下由潮汐波引起水位變化，更能夠很好地預測極端氣候條件下海岸帶的水位變化情況，具有相當的準確性和可靠性。
文章來源：遠算云仿真
【CAE案例】基于二維水動力仿真的大陸架建模
圖4 Xaver氣旋期間Oostende（上圖）和de Wandelaar（下圖）模型計算的水位與實測數據對比
（藍色為模型計算結果，橙色為站點實測水位）
從上圖可以看出，二維水動力仿真模型的計算結果是可靠的：模型很好地預測了12月5日的水位峰值，模擬結果與實際觀測水位僅相差0.1米；且在整個建模周期內，計算水位的平均偏差誤差為0.02m，均方根誤差為0.37m。
06 研究結論
IMDC的工程師為了預測比利時海岸的水位和流速，建立了包含西大西洋、愛爾蘭海、波羅的海和北海的大陸架模型。通過模型計算結果與TOPEX數據的對比，對潮汐數據進行了驗證：在北海和西大西洋的結果基本一致。
此外，工程師對2013年12月的熱帶氣旋Xaver進行了反演分析，發現模型對比利時海岸帶的水位峰值預測非常準確，且在氣旋期間，水位的偏差和均方根誤差僅分別為0.02米和0.27米。
07 小結
本文主要講述了IMDC的工程師利用二維水動力通用仿真軟件建立二維水動力模型，對比利時海岸帶的水位和流速進行了模擬計算，并與TOPEX的實測數據與Xaver氣旋期間Oostende和de Wandelaar站點的實際測量結果進行了對比。
IMDC的研究表明，使用二維水動力通用仿真軟件建立的大陸架模型，不僅可以很好地模擬常況下由潮汐波引起水位變化，更能夠很好地預測極端氣候條件下海岸帶的水位變化情況，具有相當的準確性和可靠性。
格物云CAE
一款國產可控云端仿真平臺，結構、流體、水動力仿真軟件場景化模塊化，支持多格式網格導入(.med、.inp、.cdb、.cgns等)和高性能并行計算，降低CAE使用門檻，拓展CAE應用范圍，加速工業企業研發制造數字化轉型。平臺支持云端CAE仿真生成工業APP，構建完全交互式仿真社區，快速實現行業通用經驗軟件化。
展開 【CAE案例】利用三維水動力仿真優化小型水電廠進水渠道
若水電站的入口通道與主流方向之間的方向急劇變化，小型水電站的入口渠道的來流不均勻，就可能會影響發電效率，甚至因為水流震蕩而引起渦輪機損壞。因此需要一個可靠的數值模型來研究寬大河流與較小進水口渠道之間的相互作用。
02 案例展示
ARTELIA的工程師通過三維水動力仿真對Rh?ne河的兩個新增的小型水電站的進水口渠道的尺寸和形狀進行了初步評估，通過ADCP數據和水位實測數據的校準后，對模型的設置參數進行了敏感性分析，并利用該模型篩選渠道的最佳構型，對這兩個小型水電站的進水口渠道的尺寸和形狀進行了優化。
03 模型搭建
模型主要研究Rh?ne河上的Donzère和Caderousse小型水電站的進水口渠道（寬度約為10m）以及渠道入口外延伸出去的主河道（寬度約為200米），因此這個模型可以充分考慮和模擬河道上游來流情況。網格總共有140000個節點，Rh?ne河主河道內網格密度約為5~10米，在小型水電站的進水口渠道入口附近加密至1~2米，進水口渠道內加密至0.2米。
圖1 Donzère和Caderousse小型水電站建造前Kh?ne河道地形
模型在Kh?ne河上游、現有水利工程入口以及小型水電站進水口渠道末端施加恒定流量邊界；在Kh?ne河主干道下游施加恒定水位邊界條件。為了盡量減少數值擴散，并且與通用水動力仿真軟件中的潮灘設置兼容，ARTELIA的工程師使用LIPS對流格式來求解k-ε湍流模型。
04 模型驗證
A. 水位驗證
在中等流量工況下，河段的水位線很平坦，因此模型驗證的信息量不大。在大流量工況下，通過將摩擦系數設置為0.01m，Caderousse案例的實測水位線與模擬計算水位線吻合度高。
B.
展開 【CAE案例】堤壩潰壩分析
04 小結
今天主要講解了使用通用水動力仿真軟件建立二維水沙模型模擬潰壩過程的案例。
在對水庫、大壩等制定應急預案時，可以考慮使用仿真手段對堤壩潰決過程進行模擬，預測堤壩決堤口走勢，還可以與洪峰推演模型結合，預測堤壩潰壩之后對下游的影響和下游泥沙濃度分布情況等。
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展開 
【CAE案例】水動力仿真軟件在洪澇預測上的服務開發
由歐洲航天局
(ESA) 在綜合應用促進
(IAP) 計劃框架內資助的中型高山集水區關鍵基礎設施保護增強洪水預報系統項目
(Enhanced Flood Forecasting System for Critical Infrastructure Protection in Medium Size Alpine Catchments, EFFORS) 通過利用實時測量、觀測和數值模型來提高預報質量。該項目涵蓋了衛星通信、地理信息系統、氣象學、水文學、計算工程和水力學。
EFFORS系統包含氣象、水文和水力等模塊，可對強降水、泄洪和洪水淹沒地區進行 24 小時預報。EFFORS系統的核心是一個shell程序，結果每小時更新一次，系統接近實時運行。由于計算成本高，尤其是水力部分，EFFORS在服務提供商ZAMG（奧地利中央氣象和地球動力學研究所）的高性能計算機群 (HPC) 上運行，結果顯示在交互式 Web應用程序中。
為節省計算資源，水力計算僅在預測流量超過某個閾值時運行。利用TELEMAC-2D模塊，將干流中的排放以及側向支流的排放作為液體邊界，計算關注區域的速度和水深。
展開 水動力仿真軟件：國產可控，助力水利行業“四預”工程
當前，水動力相關的研究與工程應用愈發依賴先進的技術手段。積鼎水動力仿真軟件，作為一款國產自主可控的專業且強大的數值模擬仿真工具，已在眾多領域嶄露頭角。在水利和水務行業，積鼎水動力仿真軟件不僅可為水利工程設計、防洪減災、水資源管理等領域提供的技術支持，更為水務行業的精細化管理帶來高效的解決方案。
積鼎水動力仿真軟件：助力水利水務行業設計及運維
1、高效預測，防患于未然
洪水、潰壩、泥石流等自然災害是水利行業面臨的重大挑戰之一。積鼎水動力仿真軟件通過先進的水動力模型，能夠對河湖洪水進行精準預測、預警、預演和預案制定。該軟件動態模擬河流水位、流速等關鍵參數的變化，為防洪減災提供科學決策支持。
2、全面防護，守護中小流域山洪安全
中小流域山洪災害具有突發性強、破壞力大的特點，通過在中小流域山洪“四預”平臺中集成積鼎水動力仿真軟件，能夠全面、準確地模擬和預測中小流域山洪災害的發生、發展和影響，可集合“預報、預警、預演、預案”于一體，為防汛減災工作提供了精準的數據支持。
3、智能管理，提升水務運行效率
在水務行業，高效的運行管理是保障供水安全和穩定的關鍵。積鼎水動力仿真軟件水務為企業的精細化管理提供了強大的技術支持。通過高精度的三維水動力模型軟件，實現了水務設施設備的三維可視化，能夠實時監測設備運行狀態，從而優化工藝流程，提高運行效率。
4.深度治理，優化水環境質量
水環境質量的改善是水利與水務工作的另一個重要目標。基于積鼎水動力仿真軟件搭建的水環境治理平臺集成了高效的水質模型，能夠實時捕捉水質變化動態，精確描繪污染物在水體中的遷移轉化路徑。不僅深度剖析水環境現狀，還前瞻性地預測水質發展趨勢，為治理決策提供堅實的數據支撐。
展開 【仿真課堂】遠算科技國產水動力軟件走進浙江海洋大學高校課堂
為了加深高校學生對有限元數值仿真的了解，蓄力國產工業仿真軟件持續創新和技術進步，6月3日及10日，遠算科技走進浙江海洋大學，為海洋工程裝備學院港口航道與海岸工程專業近百名高校學子開展水動力仿真學習課程，并通過遠算格物云CAE的國產水動力軟件，帶領同學們進行了仿真實踐練習。
在課上，首先為同學們介紹了當前國產工業軟件面臨的高度依賴國外產品、技術人才緊缺、使用門檻較高的發展現狀，闡述了遠算科技在工業軟件方面提出的國產化、場景化和云端化發展新思路，并展示了基于自身先進高性能云計算技術，深度融合數值仿真技術，專為仿真工程師“量身定制”的國產可控云端仿真平臺——格物云CAE。
遠算科技的資深工程師們也為同學們講授了一維水動力、二維水動力及潮汐原理等理論知識，并帶領同學們在格物云CAE仿真平臺上進行實際上機操作練習，加深數值仿真的理解與應用。
未來，遠算科技也將進一步加強高校交流與合作，促進高校科技成果轉化，并將持續提升企業自身科技創新能力，期待共同推動國產工業軟件的研發與應用。同時也誠邀高校學子參加遠算工業仿真實習，融合知識理論，獲取最新行業實踐，歡迎感興趣的同學積極報名！簡歷投遞郵箱：joinus@yuansuan.cn。
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展開 【CAE案例】復雜入海口水動力仿真
通過這項研究和其他建模項目，威爾士的有關當局現在已意識到仿真在幫助海岸管理方面的潛力。
07 總結
入海口的仿真具有重要意義，入海口周邊通常是一些需要保護的生態系統，或有大量的人類在該地區進行休閑和旅游活動。這項研究表明，二維水動力仿真是一個適合入海口研究的水動力仿真模塊，其具備良好的處理淺水問題和漫灘的能力。
文章來源遠算云仿真
【CAE案例】復雜入海口水動力仿真
通過這項研究和其他建模項目，威爾士的有關當局現在已意識到仿真在幫助海岸管理方面的潛力。
07 總結
入海口的仿真具有重要意義，入海口周邊通常是一些需要保護的生態系統，或有大量的人類在該地區進行休閑和旅游活動。這項研究表明，二維水動力仿真是一個適合入海口研究的水動力仿真模塊，其具備良好的處理淺水問題和漫灘的能力。
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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）
<p>在科學研究和工程應用中，流體仿真在眾多領域扮演著重要角色。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）。
展開 Fluent實用案例 | Suboff直航水動力仿真
本案例利用Fluent以美國國防高等研究計劃 署 (DARPA) 的標準 SUBOFF 全附體模型 ( 無螺旋槳 )
為研究對象展開靜態水動力仿真分析，并與相關實驗數據展開對比，發現計算結果較為接近。本案例所進行的設置十分簡單。通過此案例后續可以進一步對各種水下航行體模型展開計算，并通過改變攻角、添加螺旋槳等方式，進行更為復雜的水下航行體水動力仿真計算。
1 workbench 設置
本案例具體設置如下圖 ：
2 SCDM 設置
2.1 導入幾何
整體幾何結構如下圖:s uboff長為L,直徑為D。外部計算域長為4L ，半徑為12D 。距離入口邊界與模型首部距離為L，出口邊界與模型尾部距離為L 。入口邊界條件設置速度入口邊界，出口邊界條件設置為壓力出口邊界， SUBOFF表面設置為無滑移壁面邊界條件，其余壁面設置為對稱壁面邊界條件 。
3 Fluent Meshing 設置
3.1 網格設置
采用 Fluent meshing進行網格劃分，采用六面體網格劃分，并劃分相對應的邊界層網格。需要對suboff附近區域進行網格加密，具體網格劃分如下圖所示：
4 FLUENT 設置
4.1 General設置與網格導入
由于本文僅分析穩態Suboff的水動力特性，因此僅需要進行穩態計算結果的討論，此處的設置比較簡單，勾選為穩態計算。
4.2 模型設置
由于是簡單的阻力計算，因此可以選擇K-W SST湍流模型進行仿真計算。
展開 
用CFX軟件計算陷落腔水動力特性
求助：有沒有人用CFX軟件做陷落腔的計算的 其中斯托哈爾數大概是多少？希望 大家可以互相探討一下哈
【CAE案例】應用水動力仿真建立海洋氣象區域模型
所有這些經營建設活動，都需要使用可靠的高分辨率數據和最適用的模擬軟件作為支撐，在研究范圍內搭建模型，對區域性的共同影響進行模擬復現，全面規劃。
在這種情況下，由意大利SPERI機構資助的智能波項目開發了一個先進的建模框架，為決策者提供可靠的管理服務。目前由西西里地區資助，部分區域已投入開發，建立了包括地中海、墨西哥灣和波斯灣的海洋區域模型。這些模型使用了先進的多用途有限元水動力模型open TELEMAC，生成網格的空間分辨率可選范圍極大，從整個海域數百公里的海岸邊界，到特定位置的水工建筑物，都可以精確描述海洋氣象變化。
02
案例展示
研究區域
建立了三種不同的海洋區域模型來模擬地中海、墨西哥灣和波斯灣的運動特征。該模型使用open TELEMAC中的兩個模塊：用來模擬波浪的TOMAWAC和負責二維水動力的TELEMAC-2D，它們能夠模擬不同尺度下的各種海洋氣象過程。
網格
各區域網格的范圍設置得非常廣泛，凡可能對研究區域產生影響的海域均涵蓋在內。本次研究網格密度設定為5km。建立的三角形網格具有自適應的分辨率，會根據地形和海岸線的特征而輕微改變密度。
展開 【CAE案例】CFD通用仿真軟件在千兆級計算中的優化
在Blue Gene/P超算上，計算1.07億網格規模的算例，比較不同分區軟件(ParMETIS、SFC、PT-SCOTCH和METIS)的并行分區結果下的計算效率，結果如圖4所示：
圖4 在不同分區網格軟件處理下的CFD通用仿真軟件并行計算性能
結果表明，METIS的分區結果在CFD通用仿真軟件下并行計算性能最優，而性能其次的PT-SCOTCH也可作為METIS的替代軟件。
04 研究結論
具備可擴展性、同時功能強大的CFD通用仿真軟件，由于在前處理、求解過程和輸入/輸出(I/O)功能上的優化表現，被PRACE項目認證并入選為用于檢驗超算能力的CFD軟件。
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視頻測流水利感知系統
遠算自主研發了短視頻水流測速APP，采用先進大尺度粒子圖像測速技術，實現快速便捷流速測量的零門檻水利工具，帶來“視頻一點，流速在手”的超強體驗，輕松、便捷地實現河流測速。目前遠算還上新了小程序版本，歡迎大家掃碼使用！
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展開 世界著名的大型通用工程仿真軟件ALGOR全新介紹
資料來源：
http://www.algor.com.cn
世界著名的大型通用工程仿真軟件ALGOR全新介紹
ALGOR作為世界著名的大型通用工程仿真軟件，被廣泛應用于各個行業的設計、有限元分析、機械運動仿真中。包括靜力、動力、流體、熱傳導、電磁場、管道工藝流程設計等，能夠幫助設計分析人員預測和檢驗在真實狀態下的各種情況，快速、低成本地完成更安全更可靠的設計項目。ALGOR以其分析功能齊全、使用操作簡便和對硬件的要求低，在從事設計、分析的科技工作者中享有盛譽。 作為中高檔CAE分析工具的代表之一, ALGOR在汽車，電子, 航空航天，醫學，日用品生產，軍事，電力系統，石油，大型建筑以及微電子機械系統等諸多領域中均有廣泛應用。工程師們通過使用ALGOR進行設計, 虛擬測試和性能分析,縮短了產品投入市場的時間，并能以更低的成本制造出優質而可靠的產品。自從單機版有限元分析程序問世以及CAD界面系統的出現，ALGOR軟件發展壯大成為計算機輔助設計類工程軟件領域內重要一員。目前，全球有超過20,000工程師選擇使用ALGOR軟件。
ALGOR FEAS（Finite Element Analysis System）軟件是在我國工程界十分熟悉的有限元分析軟件SAP5基礎上發展起來的。它最早在中國露面的時候被稱作為“SUPER SAP”，最初版本是在PC機DOS操作系統下運行的。之后它的版本序列基本上以年份命名，如SAP91,SAP93等，仍然在DOS環境下運行。直到1995年，ALGOR公司推出了在Windows95桌面環境下運行的Windows版本ALGOR95，1998年又推出了全新的基于Windows95/98和WindowsNT操作系統的全32位有限元分析軟件ALGOR98。
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