NUMECA FINE Turbo(空氣動力學(xué)分析與仿真軟件)

NUMECA FINE Turbo是一款非常專業(yè)的空氣動力學(xué)分析與仿真軟件，由NUMECA公司全新研發(fā)設(shè)計。該軟件采用了最新的先進數(shù)值分析技術(shù)，無論數(shù)據(jù)集多么龐大，無論數(shù)值多么復(fù)雜多變，都能準(zhǔn)確分析，誤差幾乎可以忽略不計，絕對高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該軟件具有從亞音速到超音速流動狀態(tài)的不可壓縮和可壓縮流體，多用于泵輪、葉輪、螺旋槳等的葉片分析及飛機機翼空氣動力學(xué)分析等操作。配備了業(yè)界最先進的二階精度結(jié)構(gòu)網(wǎng)格求解器，并采用了密度求解方法，充分保證了流場的快速收斂速度。通過使用多重網(wǎng)格技術(shù)，讓您的計算速度可以翻倍增長?？梢杂脕砟M一些復(fù)雜的流體現(xiàn)象，如不可壓縮流體、可壓縮亞音速流、跨音速流、超音速流等。旨在為廣大用戶提供高集成度的流場數(shù)值模擬環(huán)境，為葉輪機械的設(shè)計開發(fā)提供了一套可行可靠的先進解決方案。
與此同時，新版本的FINE Turbo16帶來AutoGrid5全新的螺旋槳網(wǎng)格向?qū)軌蚋_地捕捉帶有圓形槳梢的螺旋槳幾何，并配備了專門的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來保證網(wǎng)格質(zhì)量。增加了非線性諧波（NLH）模塊可對于不穩(wěn)定的仿真，求解速度提高2到3個數(shù)量級。配合AutoGrid5中的全新螺旋槳網(wǎng)格向?qū)?，用戶現(xiàn)在可以使用FINE/Design3D對螺旋槳葉片進行自動優(yōu)化。通過直觀的界面，UQ模塊允許用戶設(shè)置由任意PDF規(guī)定的輸入?yún)?shù)的不確定性，將它們組合并分析其對解決方案的影響。

安裝教程

1、首先從本站下載數(shù)據(jù)包然后解壓，得到鏡像文件“NUMECA.FineTurbo.16.1.Win64.iso”將其進行加載

2、雙擊setup.exe安裝，點擊yes

3、進入安裝向?qū)c擊“next”進入下一步

4、選擇安裝位置，默認(rèn)路徑為“C:\NUMECA_SOFTWARE”，建議最好不要安裝到系統(tǒng)盤（C盤）

5、軟件安裝需要一些時間請耐心等待即可

6、當(dāng)安裝完成后點擊“finish”即可退出安裝向?qū)?br />
7、安裝完成后先不要運行，回到剛才下載的數(shù)據(jù)包中將“NUMECA_License_Server_11.16.4.0_x64”文件夾復(fù)制到軟件的安裝目錄中

8、隨后以管理員的身份運行文件夾里面的“server_install.bat”并等待直到新服務(wù)“ NUMECA License Server”將被安裝并啟動

9、運行“ NUMECA_License_Server_11.16.4.0_x64 \ numeca_SSQ.reg”，然后確認(rèn)將信息添加到Windows注冊表中

10、運行“ NUMECA_License_Server_11.16.4.0_x64 \ SolidSQUADLoaderEnabler.reg”，并確認(rèn)將信息添加到Windows注冊表中

11、將fine161文件夾復(fù)制到安裝目錄中，點擊替換目標(biāo)中的文件

12、最后重啟計算機，即可使用軟件

軟件特色

1、先進的幾何功能，如刀片細(xì)絲和對稱和不對稱的效果
2、Python腳本技術(shù)
3、自動創(chuàng)建性能曲線
4、各種網(wǎng)絡(luò)和流體的模擬和分析
5、超級計算機上的高性能計算
6、非線性諧波，用于扭轉(zhuǎn)椎間盤相互作用；

軟件功能

一、CPU-Booster
隱式算法與多重網(wǎng)格相耦合的計算方法，其科學(xué)、強健的算法使得在保證精度的前提下，可將CFL數(shù)推至1000，原來上千步的迭代求解現(xiàn)在只需要幾十步迭代求解就可以收斂，從而大幅度消減了計算時間，將工作效率提高了一個量級。作為一種完全意義上的技術(shù)創(chuàng)新，CPU Booster為工業(yè)界大規(guī)模、復(fù)雜物理場的高速求解提供了強有力的技術(shù)保證，將CFD技術(shù)帶入到了快速求解時代。
1、完全植入程序和FINE/Open求解器
2、在保證計算精度的前提下將CFL數(shù)推至1000
3、可與各種湍流模型兼容
4、大幅度降低數(shù)值模擬耗時
二、NLH Method
在工程實際中，由于轉(zhuǎn)靜子的相對運動使葉輪機械內(nèi)部流動必然存在著固有的非定常特性（尾跡、激波、堵塞、失速、喘振和畸變等）。定常計算中，采用傳統(tǒng)的摻混面平均的交界面處理方法忽略了級間干涉非定常效應(yīng)，并不能真實地反映其內(nèi)部流動?；陔p時間步長的非定常模擬能夠完整捕捉流動細(xì)節(jié)，但其往往需要進行全通道計算，網(wǎng)格劃分和計算耗時過長限制了其在工程實際中的應(yīng)用。針對這一問題，推出了非線性諧波法（Non Linear Harmonic method），這是一種在時域內(nèi)求解的時域譜方法，它基于快速傅里葉變換方法，在線化時間法的基礎(chǔ)上用時均方程替換定常方程，從而將非定常流動分解為時均流動和若干擾動流疊加來進行耦合求解。它只需采用與定常計算相同的周期性單通道網(wǎng)格，花費很少的CPU時間就可實現(xiàn)滿足工程精度的轉(zhuǎn)靜子非定常流動數(shù)值模擬。
1、完全植入NUMECA FINE/Turbo 16和FINE/Open求解器
2、可通過設(shè)置傅里葉階數(shù)來控制求解精度
3、僅需模擬單通道，沒有上下游葉片周期性限制
4、相較傳統(tǒng)非定常計算大幅減少工程耗時
5、NLH計算結(jié)果可以配合其他模塊或軟件進行流固耦合或噪聲分析求解
三、Modal Flutter
流固耦合是自然界普遍存在的物理現(xiàn)象，也是諸多工程領(lǐng)域所面臨的一個多學(xué)科交叉問題。為解決流固耦合問題，推出了Modal模塊。對于大部分葉輪機械而言，模態(tài)參數(shù)可以由數(shù)值模擬或試驗測量得來。在獲取了振型和固有頻率之后，軟件會考慮流動和結(jié)構(gòu)間的相互作用并通過求解模態(tài)方程來計算結(jié)構(gòu)變形。進一步，可以配合NLH模塊來對葉輪機械顫振問題進行求解分析。
1、具備專有界面定義二維翼型動態(tài)失速運動規(guī)律
2、通過振動角和頻率等參數(shù)定義旋轉(zhuǎn)振動
3、導(dǎo)入結(jié)構(gòu)的模態(tài)剛度矩陣以實現(xiàn)模態(tài)法進行葉輪流固耦合，計算過程中無需調(diào)用外部固體有限元分析軟件
4、利用模態(tài)分析得到幾何的固有特征（包括固有頻率、固有振型和阻尼），實現(xiàn)葉片氣動彈性穩(wěn)定性分析
四、Multiphysics
工程上的燃燒過程經(jīng)常會涉及到多相流問題，從流體力學(xué)的角度研究湍流燃燒，可以將燃燒問題描述成n種流體在流動的摻混作用下發(fā)生m種化學(xué)反應(yīng)并釋放能量的過程。FINE/Open軟件具備豐富的多相流、燃燒和湍流模型，為多物理場問題尤其是燃燒問題的求解提供了優(yōu)秀的解決方案。1、兼容HEXPRESS、HEXPRESS/Hybrid等快速網(wǎng)格劃分軟件
2、豐富的多相流、預(yù)混/非預(yù)混燃燒、湍流模型
3、可結(jié)合OpenLabs對燃燒模型進行添加或修改
4、兼容CPUBooster加速收斂技術(shù)，大幅度降低數(shù)值模擬耗時
五、TurboWizard
TurboWizard是推出的新功能，專為渦輪增壓器（離心壓縮機）數(shù)值模擬提供的向?qū)Ｊ健Ｓ脩艨梢宰裱撓驅(qū)Ｊ?，最少只需?步輸入選項即可完成結(jié)構(gòu)化葉輪網(wǎng)格文件導(dǎo)入——計算邊界條件設(shè)置——蝸殼幾何文件導(dǎo)入——非結(jié)構(gòu)化蝸殼網(wǎng)格自動劃分——網(wǎng)格自動拼接——求解的全部過程。進一步配合植入CFView后處理軟件中的TurboWizard后處理向?qū)?，只需進行簡單的4步操作，就可以方便地輸出諸如周向平均、展向分布、葉片表面參數(shù)分布等常用的后處理選項，進一步縮短用戶進行仿真分析的人工工作量。
1、默認(rèn)葉輪采用AutoGrid5，蝸殼采用HEXPRESS進行網(wǎng)格劃分
2、可在模塊中直接完成R/S交界面處理以及邊界條件設(shè)置
3、在后處理模塊中預(yù)設(shè)了多種常用后處理選項
六、C-Wizard
NUMECA在軟件中推出全自動化處理模塊C-Wizard，可以直接輸入幾何模型，整個計算域建立、網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置、制作、計算設(shè)置實現(xiàn)全自動化處理，極大的降低了工程時間，提高了工程師的工作效率。
1、全自動化處理功能
2、阻力計算功能（Resistance）
3、耐波性計算功能（Seekeeping）
4、敞水槳性能模擬功能（Open-propeller）
5、滑行艇模擬功能（Planning regime）

軟件評測

NUMECA FINE Turbo專注于解決渦輪機械和葉片機械的特殊CFD問題。可用于設(shè)計和優(yōu)化所有類型的葉片機械（渦輪機）中的流體力學(xué)實際問題：多級軸向，徑向和混合壓縮機，渦輪機，泵，風(fēng)扇和螺旋槳以及蝸牛，擴散器， 熱交換器和排氣系統(tǒng)。包括參數(shù)化葉片輪緣發(fā)生器、用于刀片機的參數(shù)塊結(jié)構(gòu)自動網(wǎng)格生成器、用于任意幾何形狀的塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成器、結(jié)構(gòu)化的3D Navier-Stokes方程求解器以及后處理器等，輕松簡化您的操作過程，完美模擬流體、電流的旋轉(zhuǎn)機器和設(shè)備，不需要投入大量的成本，速度也更快！