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  • Sim V&Ver® CFD

    流體力學仿真驗證工具

    Hydrodynamics simulation verification

    產品定義
    CFD驗模工具模塊
    網格離散誤差分析模塊
    離散誤差精度評估流程
    代理模型
    UQ不確定性量化分析
    仿真與試驗結果對比與誤差分析
    仿真模型精度自動優化模塊
    CFD與Pyarmid虛擬樣機系統集成
    客戶價值

     產品定義

          SimV&Ver CFD流體力學驗模流程,國內第一款擁有自主知識產權的流體仿真模型驗模軟件。

    ?  首先明確物理問題和目標響應量,集成CFD仿真軟件和網格軟件接口,并進行初步CFD仿真設置和求解;

    ?  利用SimV&Ver CFD的仿真模型驗證功能模塊,對由物理模型近似帶來的誤差、迭代收斂誤差、時間/空間離散誤差等各項誤差及其精度進行評估和控制;

    ?  利用SimV&Ver CFD的仿真與試驗結果對比模塊(CAST),對仿真和試驗結果的一致性進行分析,定量評估仿真結果的誤差;如果仿真結果精度結果滿足要求,則直接進入虛擬性能樣機庫,否則進入修正模塊;

    ?  利用DOE實驗設計和靈敏度分析模塊,對輸入參數生成樣本空間,進行參數相關性分析和和靈敏度分析,同時計算仿真輸入參數對仿真輸出結果影響大小的靈敏度排序圖;

    ?  當單次CFD仿真時間過長時,可以基于樣本點輸入/輸出數據建立高精度代理模型,進行高效快速計算,加快驗模分析;

    ?  修正模塊中,會根據試驗數據采用各種優化算法和參數修正等方法對仿真模型輸入參數、物理模型參數等進行修正和校準,得到精度最高的仿真參數組合并形成仿真模板,最終進入虛擬性能樣機庫;

    ?  UQ不確定性量化模塊中,可考慮輸入參數的概率分布,采用不確定性分析方法得出仿真結果概率分布和偏差,并確認仿真模型置信區間;

    ?  當調用已確認和校準仿真模型對超出確認域問題進行仿真預測時,可采用Prediction仿真模型誤差與精度預測功能對仿真結果的誤差和置信度進行評估;用戶可根據評估結果指導設計新的確認試驗。

     

     

    CFD驗模工具模塊

     

     

    主要功能一覽:

     

     

    網格離散誤差分析模塊

             

    ? 仿真模型所用物理模型(湍流、燃燒等)精度評估與控制模塊,針對特定仿真問題選擇最高精度物理模型。

     

    ?  計算結果收斂誤差精度評估與控制模塊

     

    ? 離散誤差精度評估與控制模塊:對由網格間距和網格分布設置導致的計算結果誤差精度進行評估。

    離散誤差精度評估流程

    參數映射,網格批量生成

     

    算例文件自動生成,批量計算

     

    離散誤差精度評估結果:網格無關性結果與網格收斂性分析結果

     

    代理模型

    ?  代理模型對函數關系未知的輸入/輸出參數,通過參數關聯的方法,生成高精度的數學模型,描述輸入/輸出數據之間的關系,快速計算輸出參數,用以支撐快速預測與設計。

    代理模型應用流程

     

    UQ不確定性量化分析

    ?  UQ不確定度量化可采用多種方法評估由于輸入參數的概率分布導致的仿真結果概率分布形式和置信區間范圍,對仿真結果可靠性評估;

     

     

    仿真與試驗結果對比與誤差分析

    以標準數據為基準,基于多種數據對比分析方法,實現計算結果與標準數據定量對比,給出量化誤差結果,評估仿真精度。


    仿真模型精度自動優化模塊

    ? 根據NASA、NACA等權威機構試驗數據或用戶已有試驗數據,對仿真模型精度進行自動校準(Calibration);

    ? 根據試驗數據概率分布形式,基于貝葉斯方法(Bayesian)對仿真模型輸入參數概率分布形式進行修正,得到更準確的仿真輸入參數概率分布形式;


    ? 基于已經過試驗確認的仿真結果,利用差值和回歸分析等方法對缺乏試驗確認的仿真模型誤差與精度進行預測(Prediction),指導產品設計。

    仿真預測結果誤差與精度分析

    CFD與Pyarmid虛擬樣機系統集成

    ? 仿真負責人在Pyramid系統中分解產品的流體力學層級模型,將具體的仿真和驗證任務分配給具體仿真人員;

    ? 仿真人員可以在Pyramid系統中接收到建模要求、仿真模型、參考仿真模型、仿真驗證精度目標要求、參考虛擬樣機等一系列文件;

    ? 仿真人員完成仿真和驗模工作,并達到精度要求指標以后,形成相關仿真規范,所有相關數據將自動存入Pyramid系統內,成為新的流體力學與傳熱學虛擬樣機。

    客戶價值

    ? 用戶可利用定制化模板完成CFD仿真、試驗誤差對比分析、仿真模型精度提升等復雜工作,極大提升工作效率;

    ? 產品的流體力學特性和傳熱學特性被準確、清晰地仿真模擬,無需傳統的保守設計,研發人員可以利用高精度與與置信度的CFD虛擬樣機,進行高效的流場和傳熱性能優化設計,大大降低產品的成本、研發周期進而提升產品競爭力;

    ? 自動、快速的CFD驗模和精度提升工具,同時集成了企業流體模型驗證的最佳實踐知識,為企業進行新產品研發提供了作為標桿的仿真驗模模板;

    ? 與Pyramid虛擬性能樣機庫結合,形成企業產品各層級的流體力學和傳熱學虛擬樣機,是企業的核心流體力學和傳熱學性能大數據。

     

    公司優勢

    超過12年行業服務經驗為您的產品研發設計保駕護航

    • 35  

      多項發明專利,35個軟件著作權。

    • 60

      十二年服務于頂尖研發企業

    • 138

      顛覆全國城市

    • 999+

      口碑好評

    成功用戶案例

    我們與較多技術單位和部門合作過程中發現,經過多年的科研攻關,科研單位積累了大量不同型號、不同工況的仿真與試驗數據,如何有效利用這些數據,建立高效代理模型,實現快速預測計算。在此情況下如何評估仿真結果精度和可信度成為仿真人員亟待解決的難題。

    • 案例一:某專用設備基于試驗數據逆向建模,建立代理模型

      工程問題:案例描述:某流體設備積累大量試驗數據,基于轉速、高度、半徑、出入流量等15個設計輸入參數的影響,獲得關注的效率性能,受成本和時間的限制,為支撐設備虛擬性能設計,試驗和數值模擬效率太低,需要構建高精度快速計算模型,支撐快速性能設計分析。more>>

    • 案例二:設備艙熱仿真模型驗模分析案例

      工程問題:某三維密閉艙體,頂部存在一平面輻射熱源,艙體內外受熱,溫度增加,仿真中存在輻射吸收系數α、艙壁物性參數(密度ρ、比熱容cp、熱傳導系數k等)等不確定因素,導致熱仿真計算給出艙體內外壁面溫度值與實驗測點數據存在較大偏差。要求對設備熱仿真模型開展驗模分析,并給出與實驗數據一致性的仿真結果,并推薦給出對應模型參數設置。more>>

    • 案例三:某型單級軸流壓氣機性能仿真與試驗

      工程問題:針對某型單級軸流壓氣機進行CFD仿真計算和多次試驗測量,得到仿真結果和一系列上下波動的試驗數據,用戶面臨如下問題:1.根據仿真和試驗數據,如何判定壓氣機實際性能(如增壓比)?2.仿真結果與試驗結果有較大差別,應當如何定量評估仿真模型誤差精度并對其進行優化提升?3.根據要求對超出額定轉速的工況進行CFD仿真計算,如何在缺乏試驗數據情況下對其結果精度和誤差進行初步評估以指導設計?more>>

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