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值得一提的是，以小汽油機(jī)為動(dòng)力的器械，往往在仿真中涉及到結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的混合，Fidelity CFD 可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)系統(tǒng)匹配，完成快速生成。 上述新工具對(duì)傳統(tǒng) CFD 前處理工作帶來(lái)了重大革新，一直以來(lái)幾何處理和網(wǎng)格劃分等自動(dòng)化程度非常有限，占據(jù)了 CFD 工程師約 80% 的工作時(shí)間，Fidelity CFD 可以極大提高前處理效率。

這些網(wǎng)格劃分工具是 OPRA 的首選解決方案，因?yàn)樗鼈兙哂腥呅魏土呅?em>混合網(wǎng)格、自動(dòng)網(wǎng)格劃分和直接導(dǎo)出到 OpenFOAM。Fidelity Hexpress 用于燃燒和氣體擴(kuò)散分析，Fidelity Autogrid 用于渦輪機(jī)械。圖 2：OPRA 的 CFD 模擬流程以下案例研究展示了使用Fidelity Automesh進(jìn)行 CFD 仿真。

概括該案例研究展示了 Fidelity 在無(wú)人機(jī) CFD 仿真方面的強(qiáng)大功能。無(wú)縫組合結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分，使用 NLH 進(jìn)行快速、高精度的非穩(wěn)態(tài)仿真，以及基于高效進(jìn)化算法、參數(shù)化和變形的全自動(dòng)優(yōu)化工具，確保快速穩(wěn)健的工作流程和最佳設(shè)計(jì)結(jié)果，以實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)：最大化飛行時(shí)間和范圍。文章來(lái)源：cadence博客

作者Cadence CFD 解決方案 摘要： 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) (CFD) 不斷擴(kuò)展其在不同領(lǐng)域的影響力，借助 CelSian 的仿真軟件 GTMX，可以對(duì)玻璃熔爐內(nèi)的物理現(xiàn)象進(jìn)行仿真和分析。GTMX 擁有專用模型，允許熔爐設(shè)計(jì)人員預(yù)測(cè)影響生產(chǎn)時(shí)間和質(zhì)量的因素。

作者Cadence CFD 解決方案 摘要： 使用 Fidelity? Pointwise?，為 NASA 高升力通用研究模型 (HL-CRM) 生成了四種類型的 CFD 網(wǎng)格（多塊結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化四面體、非結(jié)構(gòu)化混合和混合重疊）。從幾何處理到最終體積網(wǎng)格的生成，記錄了在此過(guò)程中吸取的教訓(xùn)。

Fidelity CFD 在突破傳統(tǒng) CFD 求解器技術(shù)限制方面取得了重大技術(shù)創(chuàng)新，下一代高階流動(dòng)求解器具有先進(jìn)的流體湍流仿真，預(yù)測(cè)空氣動(dòng)力阻力的能力比傳統(tǒng) CFD 求解器高 10 倍。此外，高精度仿真的收斂時(shí)間可以從幾周縮短到一天以內(nèi)。

作為 CFD 從業(yè)者，您是否遇到過(guò)在流動(dòng)快速變化的區(qū)域生成網(wǎng)格的困難，尤其是沿著邊界層或壁邊界？Fidelity Pointwise T-Rex 網(wǎng)格劃分可用于近體網(wǎng)格劃分或邊界層網(wǎng)格劃分，并對(duì)對(duì)稱邊界進(jìn)行特殊處理。T-Rex 是一種先進(jìn)的自動(dòng)化混合網(wǎng)格生成方法。

Fidelity Pointwise 中基于優(yōu)化的平滑技術(shù)有望通過(guò)擠壓棱柱和六面體的混合物來(lái)準(zhǔn)確解析粘性流中的邊界層。混合網(wǎng)格中的平滑Fidelity Pointwise 有兩種生成混合網(wǎng)格的技術(shù)：傳統(tǒng)的代數(shù)擠壓和各向異性四面體擠壓，也稱為T(mén)-Rex。這兩種技術(shù)都從三重或四重網(wǎng)格開(kāi)始并向外推進(jìn)，創(chuàng)建單元層（分別為棱柱和六面體）。

如何采用更專業(yè)的葉輪機(jī)械CFD工具建立高質(zhì)量的葉片流道和蝸殼網(wǎng)格并建立動(dòng)靜部件的關(guān)聯(lián)，進(jìn)而執(zhí)行高精度快速求解，答案就在本期的“基于混合網(wǎng)格的渦輪增壓器CFD仿真”網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)。本次直播作為Cadence Fidelity 葉輪機(jī)械設(shè)計(jì)與優(yōu)化系列專題的第二期，詳細(xì)介紹基于Fidelity CFD的葉輪機(jī)械模擬實(shí)現(xiàn)方法。

進(jìn)一步的流量分析表明，最佳配置表明主要流量和來(lái)自 EGR 的流量之間存在重要的混合，從而減少壓縮機(jī)葉輪入口處的變形。基于 Minamo 模塊，可以運(yùn)行深度數(shù)據(jù)庫(kù)分析以了解自由參數(shù)之間的影響和關(guān)系及其對(duì)性能的影響。下面的“ANOVA”圖顯示了所考慮目標(biāo)的自由參數(shù)的全局敏感性。

3、混合網(wǎng)格劃分為了完美兼顧準(zhǔn)確度、速度和靈活性，一些現(xiàn)代 CFD 求解器會(huì)使用混合網(wǎng)格，它們由結(jié)構(gòu)化模塊和非結(jié)構(gòu)化區(qū)域以及許多不同的單元類型組成。通常情況下，近壁面網(wǎng)格將使用棱柱層來(lái)表示邊界層，然后隨著網(wǎng)格不斷偏離幾何模型而過(guò)渡到其他單元類型。為什么網(wǎng)格劃分很重要？網(wǎng)格的質(zhì)量（由網(wǎng)格中每個(gè)單元的幾何指標(biāo)衡量）會(huì)影響 CFD 解決方案的準(zhǔn)確性和收斂性。

基于此，為幫助大家更好的了解CFD仿真分析在透平機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，本文將在介紹 Cadence Fidelity CFD 優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，為大家 推出 【基于Cadence高保真CFD方案的先進(jìn)透平機(jī)械設(shè)計(jì)】 直播 ，詳解如何設(shè)計(jì)高性能和高效的透平發(fā)動(dòng)機(jī)，以及幫助設(shè)計(jì)人員調(diào)整燃燒系統(tǒng)適應(yīng)新燃料，保持低排放高效發(fā)電。

CFD工具的精細(xì)網(wǎng)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(jìn)力、阻力等的結(jié)果值可用于優(yōu)化船體形狀，即通過(guò)改變船體形狀設(shè)計(jì)來(lái)減少阻力和提高效率。 訂閱我們的時(shí)事通訊以獲取最新的 CFD 更新或?yàn)g覽 Cadence 的CFD 軟件套件，包括Fidelity和Fidelity Pointwise，以了解有關(guān) Cadence 如何為您提供解決方案的更多信息。

圖3展示了達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)流體域中心面的volume fraction截圖，藍(lán)色代表空氣，紅色代表混合油，由于VOF模型的原理所限，中間色代表每個(gè)單元格中空氣和混合油所占比重的程度，從實(shí)際角度看可理解為該處的混合油中存在微小的空氣氣泡。

求解器幾何設(shè)計(jì)和網(wǎng)格劃分部分提到，CSM仿真是在AxCent中進(jìn)行的，CSM設(shè)置如下： 單通道模型 – 包括魚(yú)片 具有相對(duì)單元格大小的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格 一個(gè)操作點(diǎn) 使用材料 - 奧氏體不銹鋼（300 系列） 旋轉(zhuǎn)速度：= 1.15 = 100° 時(shí)的材料特性 對(duì)于 CFD 仿真，將從 Fidelity Automesh

本期的FlightStream-基于面元法的快速CFD分析工具分享就到這里啦，下一期我們將分享更多實(shí)用功能，敬請(qǐng)期待。

通常，最終網(wǎng)格會(huì)輸出為 CFD 文件格式，并且與幾何模型的鏈接會(huì)被丟棄。 如果目標(biāo)是通過(guò)形狀優(yōu)化執(zhí)行網(wǎng)格自適應(yīng)、高階網(wǎng)格生成和設(shè)計(jì)，則幾何形狀必須在整個(gè) CFD 仿真過(guò)程中保持不變。在初始網(wǎng)格創(chuàng)建階段之后需要幾何內(nèi)核來(lái)實(shí)現(xiàn)這種持久性。該內(nèi)核必須是輕量級(jí)的，并為網(wǎng)格生成、網(wǎng)格自適應(yīng)和高階網(wǎng)格高程階段提供最佳查詢功能。

該方法旨在通過(guò)最小化基于 CFD 求解器的截?cái)嗾`差來(lái)控制離散解中的數(shù)值誤差。自適應(yīng)傳感器是為以節(jié)點(diǎn)為中心的有限體積 CFD 求解器開(kāi)發(fā)的，包括對(duì)網(wǎng)格尺寸隨每個(gè)自適應(yīng)步驟增加的速率的控制。這種適應(yīng)過(guò)程的好處是網(wǎng)格質(zhì)量隨著適應(yīng)而提高， 介紹 網(wǎng)格自適應(yīng)程序在過(guò)去三十年里一直可用。在網(wǎng)格自適應(yīng)中，CFD 仿真從初始網(wǎng)格開(kāi)始，仿真過(guò)程改進(jìn)網(wǎng)格以減少當(dāng)前流量的離散化誤差。

事實(shí)證明，代理建模與偶爾基于 CFD 的更新相結(jié)合能夠在 24 小時(shí)內(nèi)生成最佳解決方案。文章來(lái)源：cadence博客