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(jì)。該軟件采用了最新的先進(jìn)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(jì)，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(jī)機(jī)翼空氣動力學(xué)分析等操作。配備了業(yè)界最先進(jìn)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(jì)算速度可以翻倍增長。可以用來模擬一些復(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(jī)械的設(shè)計(jì)開發(fā)提供了一套可行可靠的先進(jìn)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(jìn)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(jìn)行加載

2、雙擊setup.exe安裝，點(diǎn)擊yes

3、進(jìn)入安裝向?qū)c(diǎn)擊“next”進(jìn)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(diǎn)擊“finish”即可退出安裝向?qū)?br />
7、安裝完成后先不要運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(diǎn)擊替換目標(biāo)中的文件

12、最后重啟計(jì)算機(jī)，即可使用軟件

軟件特色

1、先進(jìn)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(jì)算機(jī)上的高性能計(jì)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(jì)算方法，其科學(xué)、強(qiáng)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(jì)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(qiáng)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(jì)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(shí)際中，由于轉(zhuǎn)靜子的相對運(yùn)動使葉輪機(jī)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(jì)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(shí)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(jìn)行全通道計(jì)算，網(wǎng)格劃分和計(jì)算耗時過長限制了其在工程實(shí)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(jìn)行耦合求解。它只需采用與定常計(jì)算相同的周期性單通道網(wǎng)格，花費(fèi)很少的CPU時間就可實(shí)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(jì)算大幅減少工程耗時
5、NLH計(jì)算結(jié)果可以配合其他模塊或軟件進(jìn)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(jī)械而言，模態(tài)參數(shù)可以由數(shù)值模擬或試驗(yàn)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(jì)算結(jié)構(gòu)變形。進(jìn)一步，可以配合NLH模塊來對葉輪機(jī)械顫振問題進(jìn)行求解分析。
1、具備專有界面定義二維翼型動態(tài)失速運(yùn)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(shí)現(xiàn)模態(tài)法進(jìn)行葉輪流固耦合，計(jì)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(shí)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(jìn)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(jī)）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(xiàng)即可完成結(jié)構(gòu)化葉輪網(wǎng)格文件導(dǎo)入——計(jì)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(jìn)一步配合植入CFView后處理軟件中的TurboWizard后處理向?qū)?，只需進(jìn)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(xiàng)，進(jìn)一步縮短用戶進(jìn)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(jìn)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(xiàng)
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(jì)算域建立、網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置、制作、計(jì)算設(shè)置實(shí)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(jì)算功能（Resistance）
3、耐波性計(jì)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(jī)械和葉片機(jī)械的特殊CFD問題?？捎糜谠O(shè)計(jì)和優(yōu)化所有類型的葉片機(jī)械（渦輪機(jī)）中的流體力學(xué)實(shí)際問題：多級軸向，徑向和混合壓縮機(jī)，渦輪機(jī)，泵，風(fēng)扇和螺旋槳以及蝸牛，擴(kuò)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(jī)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(jī)器和設(shè)備，不需要投入大量的成本，速度也更快！