積鼎CFD VirtualFlow的案例
采用笛卡爾網格的積鼎Virtualflow，如何平衡CFD模擬的精度與效率？
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</div><p><br></p><p>由積鼎科技自主研發的通用流體仿真軟件Virtualflow是一款專注于多相流仿真的國產自主CFD軟件，它采用了笛卡爾網格技術，為用戶提供了一個高效、易用的一站式流體仿真平臺。</p><p>采用獨創的浸沒表面技術（IST），可實現導入CAD文件后，自動生成結構化網格，并且可根據分析需求對模型分塊及局部加密，在保證精度的前提下，避免前處理部分大量重復性工作；同時，結構化網格也提高了并行計算的效率。</p><p>Virtualflow的結構化網格設計，使得并行計算的效率得到了提升，在處理大規模、復雜的流體仿真任務時，能夠以更快的速度提供結果，大大縮短了工程周期。
展開 積鼎CFD：基于Virtualflow在潰壩洪水演進數值仿真分析
總體來說，CFD流體分析有助于防范并削弱潰壩風險以及洪水對下游造成危害。</p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%">
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</div><p><br></p><p><strong>積鼎科技自主研發的通用計算流體力學軟件VirtualFlow，具備行業領先的網格建模與求解技術，和豐富的多相流物理模型及先進的相變模型，可模擬單相和多相/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，可為工業各行業用戶提供專業級流體仿真解決方案。</strong></p>
展開 積鼎CFD VirtualFlow：航空及汽車燃油晃動流體仿真計算及試驗對比
積鼎科技致力于在多相流，流體仿真（cfd），流體力學等研究中起到一定實用作用，VirtualFlow作為主要產品，具有極高的實用性，接下來我們將運用VirtualFlow來對具體問題進行分析。
圖1 汽車儲液罐內的液體晃動
為了更加準確地預測和控制燃油晃動現象，工程師們一直在尋求高效的數值模擬方法。而VirtualFlow，作為一款流體仿真軟件，在該鄰域擁有強大的潛力。
界面追蹤模型
VirtualFlow擁有的Level Set模型可以很好地應用于燃油晃動領域。關于Level Set 方法，往期文章已做過介紹：界面追蹤：Level Set 與 VOF
Level Set 方法通過距離函數直接追蹤界面，而非VOF模型需要重構界面。因此，其優勢在于界面擁有明確的定義，且可以很好地處理界面出現劇烈拓撲變化的情況（例如液面破碎、聚并等）。對于Level Set 方法可能帶來的質量守恒性方面，VirtualFlow針對性采用Local+Global補償修正，避免了早期LevelSet方法的質量守恒性較差的問題，解決了相體積不守恒的數值問題。總之，VirtualFlow軟件提供的Level Set方法對于相界面的跟蹤識別的優勢是非常明顯的，非常適用于燃油晃動這種存在大尺度界面的應用領域。
算例一：某型飛機油箱燃油晃動的分析算例
本節提供了VirtualFlow軟件通過剛體運動功能實現的某型飛機油箱燃油晃動的分析算例，該飛機的油箱組成如圖所示。
圖2 飛機油箱組成
在該算例中，我們提取右側的機翼油箱作為主要計算域。其尺寸如圖所示。
圖3 機翼油箱尺寸
如圖所示，初始時刻，油箱內填充約一半的燃油（紅色部分）。
展開 積鼎CFD VirtualFlow 基于熱限制相變和流固耦合模型的冷板共軛傳熱相變仿真
本文將利用積鼎通用流體仿真軟件VirtualFlow對水平冷板的共軛換熱進行模擬，主要涉及相變過程的流動和傳熱傳質問題，通過分析為高熱流電子設備散熱設備設計提供指導。仿真過程將用到VirtualFlow自主開發的熱限制相變模型和流固耦合模型。
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01 熱限制相變模型
飽和溫度相變模型，即界面兩側流體對界面的熱擴散正好被相變潛熱抵消。使用該模型的時候，需要確保界面處的網格足夠小，以保證流體網格中心與界面之間的換熱計算是準確的。
02 耦合模型
計算流固耦合傳熱問題的首要問題是建立界面兩端的溫度與熱通量之間的關系，使耦合求解流體域和固體域的溫度場成為可能。
貼體網格的情形，流固界面和網格界面正好重合，可由下面的公式建立界面兩邊網格溫度與界面熱通量的關系:
VirtualFlow引入IST技術，使用笛卡爾網格，以非貼體的方式描述任意復雜界面，流固界面與網格之間界面不重合。以下是VirtualFlow的處理方式。
一般VirtualFlow中，通過Heaviside階梯函數打開或者關閉特定區域的流場求解。當共軛傳熱模塊關閉時，階梯函數H在流體域內為1，在固體域內為0（如果不打開TSolid功能）。當開啟共軛傳熱模塊時，階梯函數H為固體階梯函數和流體階梯函數的復合，即在全體計算域內皆是1，因此固體和流體內的溫度場同時求解。
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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
已經連續四屆參會的上海積鼎信息科技有限公司總經理傅彥國接受媒體專訪，交流了積鼎科技與大會的淵源，以及其自研國產CFD軟件在過程工程領域的應用。
記者：積鼎和中國化工學會過程模擬及仿真專業委員會的關系，連續四屆積極參與活動的初心？
傅彥國：中國化工學會過程模擬及仿真專業委員會成立于2017年，是一個匯集了來自高校、科研院所、以及企業等多方專家的專業平臺。積鼎科技，作為工業軟件行業代表，一直以來深度參與專業委員會的各項活動，并且，我本人也是過程模擬及仿真專業委員會委員。
積鼎連續四屆積極參與過程模擬與仿真大會，初衷是：首先，積鼎科技一直專注于過程工程領域的研究與實踐，積累了豐富的技術和應用。通過參與大會，希望將自身在流體仿真領域的技術成果和經驗分享給業界同仁，同時也希望通過與同行們的交流，探索出更多新應用、新場景，推動技術的不斷進步。
其次，積鼎科技深知加強行業內交流與合作的重要性。通過參與大會不僅加強了與行業內其他企業和專家的聯系，還進一步加深了產學研合作的深度。在大會上，積鼎科技積極與各方探討實際的技術問題，尋求更優的解決方案，共同推動整個行業技術水平的提升。
記者：本次參會，積鼎科技都帶來了哪些最新成果？
傅彥國：公司于近期發布了最新版的流體仿真軟件VirtualFlow2024，從功能、性能、用戶體驗等方面都有較大改善。相比國內同類產品有領先優勢。
此外，公司與中國科學院過程工程研究所一直保持緊密的合作，自研產品已經和過程工程所的多款產品進行耦合，例如，過程所的能量最小多尺度EMMS曳力模型與VirtualFlow軟件的耦合，通過仿真和驗證來持續改進EMMS曳力模型的用戶體驗，提升軟件在實際項目中的計算精度和應用效率。
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