CONVERGE简介201005

2011-7-27无需人工网格划分CFD软件北京腾越飞扬科技有限公司——CONVERGE2011-7-27无需网格划分就可进行计算2011-7-27CFD软件的传统问题必须花费大量时间划分网格复杂边界运动需要人工干预网格连续变形造成数值计算精度低非正交的网格引起较大的数值耗散网格一旦生成,几何精度就完全确定2011-7-27CONVERGE与CFD软件比较一般CFD软件CONVERGE网格前处理需要不需要复杂边界处理非自动自动运动边界对精度的影响高低网格正交性低非常高网格再生性不能在各时间步上都可以再生非稳态计算速度困难自动可变时间步长与传统CFD软件比较2011-7-27CONVERGE—内燃机专家系统适用于任意复杂的几何体具有丰富有效的喷射、燃烧及湍流物理模型不需要划分网格,并能实时控制网格用户可通过网格完全控制计算求解2011-7-27CONVERGE的先进技术强大的曲面检测及修复能力自动生成高质量的正六面体网格简单、便捷的网格控制能力边界运动与气门开关处理的自动性与稳定性先进的计算能力2011-7-27CONVERGE的技术期望能满足CFD分析人员对软件的期望高效性无需学习网格划分，能快速上手无需网格划分，减少前处理时间，大大提高工作效率通用性-可以接受各种大型CAD软件导出的STL格式文件2011-7-27CONVERGE的工作流程导入几何体几何处理及标识边界导出曲面文件（gridfile.in）设置输入文件串行或并行运算结果后处理2011-7-27技术优势智能曲面修复独一无二的Cut-Cell网格灵活的网格控制能力优越发动机求解能力高效的并行能力2011-7-27CONVERGE—曲面处理三角曲缺陷类型搭接相交狭缝洞共线扭曲智能检测快速、简洁的修复能力2011-7-27关键技术：Cut-Cell笛卡尔网格CONVERGE采用Cut-Cell专利技术，在运行同时生成适体网格，其原理是:先是由用户给定基本网格尺寸，在内部生成六面体单元，并保持固定然后与几何曲面相交的单元被“切”，从而可形成任意形状的多面体被切后的网格能精确表示原几何曲面，从而用作适体网格进行求解2011-7-27Cut-Cell网格划分非常迅速，并可以进行同时操作在每个时间步上，都可以在非常小体积上重新划分网格内部单元不受边界运动影响，只有边界单元在时间步上才起作用2011-7-27灵活的网格控制能力用户可通过四种方式完全控制网格尺寸基本网格尺寸自适应网格加密(AMR)网格缩放局部网格控制以上网格控制方式，可以任意组合2011-7-27边界网格控制用于增加边界附近的网格分辨率用户指定细化等级和加强分辨率的网格层数对于移动曲面,比如气门、局部的网格将跟随曲面移动对于关心的边界必须在前处理器中单独标出边界网格控制整个阀曲面2011-7-27CONVERGE网格的优点完全不费用户学习与划分网格的时间给定网格的基本尺寸后，无须分离而直接求解,并能实时改变网格大小生成的网格质量非常高内部的相邻单元是正交的，这对求解器来说是很理想的内部单元保持固定，消除了移动网格产生的数值耗散适用性强。适合于任意形状的几何体，包括不规则的活塞头、小间隙的阀以及预混燃烧室等CONVERGE能保持原几何曲面，自动加密网格使模拟更逼真求解器与网格划分紧密耦合(甚至不产生网格文件)，易于实现并行2011-7-27有效的物理模型湍流标准RNGk-e快速变形RNGk-eLES喷射模型Kelvin-Helmholtz破碎（CSI改进）Rayleigh-Taylor破碎（CSI加入粘性影响）LSIA薄片破碎（CSI成员开发）TAB破碎射流分布壁面薄膜模型（基于粒子）为减小网格依赖的Taylor级数展开雾化-气耦合模型带蒸发的Urea喷射液滴碰撞与混合O’Rourke数值算法NTC数值算法多种碰撞结果的概率碰撞网格（CSI改进）发动机吸气时的速度云图2011-7-27喷射模型实例2011-7-27燃烧模型（quasi-kinetic模型）Shell点火模型（CSI改进）特征时间燃烧（CTC）模型通用平衡求解器颗粒与NOx排放模型2011-7-27燃烧模型实例2011-7-27SAGE化学解算器可导入CHEMKIN格式中的化学机理可通过计算ODE获得反应能与流动过程独立并行对于预混燃烧，甚至当壁面出现热损失时，SAGE也能确定火焰速度利用ISAT加速利用SAGE，能快速预测敲缸、自动点火和排放级别等动态受限现象用SAGE化学反应求解器计算SI发动机瞬态温度云图2011-7-27CONVERGE的求解器可变时间步长控制(在有限时间步检查流动、喷射和有限步长内的化学反应),以最大限度提高时间的精度动量方程采用二阶中心差分精度，减小数值粘性CONVERGE能搜索密度、温度及速度的数值震荡，并把有大震荡单元的一阶转化成利于容纳较大耗散的一阶上风格式其他一些CFD软件转化成上风格式是基于单元的Peclet数,这将导致大量无须上风格式的单元被转换CONVERGE监测震荡预测涡旋和翻转的方式比Peclet方式更精确。换句话说，CONVERGE减少了大耗散的上风格式的利用2011-7-27并行计算基于MPI网络并行并行计算效率高典型的CONVERGE并行加速2011-7-27发动机运动模拟活塞运动气门运动发动机系统模拟2011-7-27移动边界2011-7-27自适应网格实例2011-7-27四缸发动机进排气系统模拟2011-7-27谢谢！北京腾越飞扬科技有限公司