Flownex 系統級CFD軟體

隨著模擬在工業領域的逐漸深入,企業對模擬的需求也越來越高,不僅需要對零件、部件進行詳細的模擬、設計和優化,也需要對系統的性能進行分析。三維的CAE分析能夠很好的完成前一部分工作,而對於複雜系統性能的分析,或者系統長時間運行調試過程的模擬則顯得力不從心;一維熱流體系統模擬軟體Flownex能夠有效的克服建模時間長、模擬計算量大的困難,Flownex結合工藝流程,以元件為核心建立複雜系統的模擬網路,重點關注每個部件的主要性能以及各部件對總體性能的影響。

Flownex是一個通過ISO9001:2008品質認證的一維熱流體系統模擬軟體,能快速、準確高效的模擬複雜的熱流動環境,並對複雜的熱流系統進行設計和優化。Flownex具有強大的模擬能力,可計算氣體、液體、氣體混合物以及均勻兩項流的流動;能類比分析快速變化及慢速變化的動態過程;能夠計算流體和固體間的熱交換,計算系統各元件的壓力變化和換熱情況。Flownex具有電氣模組和控制模組,可以在模擬系統中添加各種控制元件,能夠對瞬態控制過程進行模擬。

Flownex採用隱式壓力校正演算法(IPCM),無論是計算穩態過程還是瞬態過程,具有很高的計算效率以及數值穩定性;Flownex包含了燃燒模型,嵌入了NASA Glenn Chemical Equilibrium Program CEA2,即Gordon-McBride計算程式,可以求解燃燒室燃燒與化學反應過程(煤粉燃燒、化石燃料燃燒等),計算得到燃燒絕熱火焰溫度,燃燒產物組分;Flownex提供了豐富的換熱模型,包含熱傳導、對流換熱、輻射換熱以及氣膜冷卻等;Flownex具有控制過程模擬,分析、設計和優化等功能;Flownex提供了豐富的協力廠商軟體交互計算介面,能與Excel、Ansys Mechanical、Ansys Fluent、MATLAB、Simulink以及Labview等軟體進行資料交換或交互計算,增強了軟體的通用性;Flownex還提供了方便的二次開發功能,用戶可以方便地添加元件之間的約束關係,系統的控制規律,以及參數的自動批量計算等。

 

 

Flownex應用範圍很廣,能夠建立發動機冷卻水循環系統模擬,搭建包含冷卻水套、散熱器以及控制元件和閥門等迴圈水系統,模擬發動機不同工況,包括啟停過程中的冷卻水系統工作狀態。Flownex也可以建立電動汽車電池管理系統模擬,實現電池物理參數即時監測、電池狀態估計、線上診斷與預警、充、放電與預充控制等。Flownex可以建立管路通風系統,模擬通風系統在風扇轉速變化情況下,各支路的管路溫度、濕度的變化過程。

 

核電站熱平衡系統模擬

Flownex具有核反應爐計算模組,因此能夠建立包含核反應在內的一回路和二回路完整的核電站熱平衡過程,模型包含高溫氣冷堆、穩壓箱、中間蒸汽發生器、汽輪機等,能夠模擬包含相變在內的整個流動和換熱過程;Flownex可以用於計算LNG加氣站低溫槽車的卸車工藝以及氣化、調壓和BOG氣體處理等各種工藝過程。

Flownex提供了Fluent, Mechanical, CFX以及Workbench等協力廠商軟體介面,可以方便的實現耦合計算,在實際工程模擬過程中,採用Flownex計算系統的性能,採用Fluent計算系統中局部的關鍵零部件流動細節,這種一維和三維耦合模擬的方法既能夠得到系統的性能,又可以研究關鍵位置的流動細節,在保證計算精度的情況下,極大提高了計算效率。

Flownex在設計、優化複雜的熱流動環境或者簡單的流體控制系統過程中,準確、快速和高效的模擬將幫助工程師提高工作效率。Flownex是一個集成了CFD程式的管網系統設計軟體,主要用於説明工程師設計、類比和優化複雜熱流系統。

 

Flownex主要特點

.在設計、優化複雜

.強大的使用者圖形介面,易用的使用者介面

.可計算氣體、流體、氣體混合物的流動和兩項流

.能夠計算存在熱交換的氣體或流體分佈系統

.能夠對快速變化及慢速變化的動態狀況進行類比分析

.無論是穩態或瞬態計算,都可應用隱式求解方程

.能夠進行即時模擬

.能夠模擬壅塞現象、自然對流和焦耳加熱

.能夠計算流體和固體間的熱交換

.可以通過建立子系統來類比複雜的系統

.強大的圖形結果輸出功能

.模擬閥門的啟動和關閉

.友好的使用者介面
 

Flownex使用節點或部件來表示傳熱、流動的管道網路,如:城市、工廠等供水、供氣、供油系統。

 

Flownex主要應用項目

.閥門、壓縮機、泵的設備管道的系統設計

.氣體和壓縮空氣傳輸系統的設計、優化

.高溫氣冷堆核反應系統的設計及功效預測

.發電系統的氣、蒸氣及混合流體的循環系統設計

.渦輪發動機系統功效預測

.有機朗肯循環(OCR)發電分析

.燃氣輪機燃燒室模擬

.飛機空氣冷卻系統類比、空調整體系統類比

.壓縮機和燃氣輪機的功效預測

.壓縮空氣網路系統(包括壓縮機,閥門)的設計

.液壓系統的分析

.熱交換系統的動態分析

.熱交換系統的分析

.加熱、製冷設備的分析

.冷卻系統的類比

.分歧管設計

.飛機機艙壓力調整系統的研究

.水槌分析

.現有系統的改造及新設計時的功效分析

.工廠改建的效果評價

.控制系統的設計

.敏感性分析模擬

.根據蒙特卡洛法分析不確定性

.虛擬能源工廠的開發

.工廠軟體檢測的開發
 
 
▲ Flownex與Ansys協同模擬


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