PowerFLOW介绍
PowerFLOW 是—款先进的数值仿真软件,是软件包内—系列模块的总称。PowerFLOW 以先进的LBM 方法为基础,结合了独有的非常大涡模拟湍流模型及先进的壁面函数技术,具有适用范围广、瞬态准确、并行效率高、稳定性好等诸多特点。软件计算的是全细节几何模型,其快速、自动化、标准化的前、后处理功能可为客户节省更多的时间,加速设计反馈。
PowerFLOW 可为多个领域提供已验证过的解决方案,通过模板化的最佳实践分析标准,帮助用户做多学科、多目标的优化设计和开发。目前,PowerFLOW 最新—代产品 PowerFLOW 6-2019 已更新至第六代求解器。其中,LBM 碰撞算子的专利改进,可更进—步减小数值耗散,进而进—步提升从气动力学,到气动声学,到热学; 从低马赫数,到近音速再到跨音速在内的各个应用领域的仿真精度。
图1 PowerFLOW分析特点
PowerFLOW特点
真实的旋转几何
PowerFLOW模拟真实旋转几何的能力使它能够准确有效地预测空调风机和冷却风扇的噪声和性能,这是用标准的旋转参考系模型是无法做到的。这也改进了对任意包含旋转部件的应用的计算精确度而且是天然瞬态的。应用包括
风扇噪声和性能、模拟轴流式风扇、 离心式风扇、 混流式风扇和横流式风扇,能够计算流量、 压升
制动器冷却
车轮空气动力学
泵、 风机、 涡轮机、 搅拌器等
耦合计算
PowerFLOW能够和其他配套SIMULIA 应用实现无缝耦合以扩展的仿真功能:
PowerTHERM使用全耦合、 世界领先的辐射和传导求解器预测表面温度和产生的热流量
PowerCOOL使用全耦合的冷却系统仿真模型预测 热交换 器性能和上水室温度
PowerACOUSTICS:气动噪声预测和分析
数字风洞
为了和实验数据相验证, 模拟真实物理风洞的设置和模型是非常重要的。
对外流场分析, PowerFLOW内置了现成的参数化数字风洞模版用于外流场和风噪声计算。
标准的数字风洞模版可以自定义设置成和您的风洞相一致
数字风洞模型包括
静止和运动的地面平面模型以更准确地反映真实世界情况边界层吸点以和风洞实验相对应
指定一个已知的实验边界层入口分布
快速的仿真时间周期
PowerFLoW的构架是基于在高性能计算环境下运行以实现最快的计算速度而设计的--其并行效呈线性增长直到数百个
一个模型,多次计算:一旦准备好一套表面网格模型,同样的模型可使用SIMULI日集成的一整套产品工具运行其他的计算(如热或噪声)
图2 使用PowerFLO和PowerTHERM 耦合计算通过乘客舱的热气流,展示了空调出风口和人体模型上的温度
PowerFLOW应用领域
PowerFLOW 能够精确计算众多交通运输行业中和流体流动相关的设计问 题,这些行业包括:汽车、商用车、工程机械/农用机械、列车、摩托车、赛车、军用车、客车、航空航天等等。PowerFLOW提供以下领域内广为验证的应用解决方案和最佳实践方法:
外流场
气动效率、车辆操控性、除尘和水管理、面板变形、驾驶动力学
风噪声
乘客舱风噪声、底盘风噪声、缝隙/密封风噪声、后视镜、啸叫和单一频率的噪声、天窗和侧窗颤振、路过/远场噪声、冷却风扇噪声
热管理
冷却气流、热保护、制动器冷却、驾驶循环仿真、熄火浸置、电 器和电池冷却、进气温升/进气口布置
环境控制
乘客舱舒适性、空调箱和分风系统性能、HVAC系统和风 扇噪 声、除霜除雾
动力总成
动力总成冷却、排气系统、冷却水套、发动机缸体
污水管理
A柱溢水,灰尘堆积、轮胎喷雾