将模拟作为设计过程的一部分,涉及将流体流动和传热模拟从CFD专家转移到设计工程师。反过来,需要大量的技术被提供给设计工程师的大师和你我一样的形式内置的情报,所以软件自动化的许多决策和任务相关的计算流体动力学过程,让我们工程师专注于设计和优化性能。
一流的公司已经表现出愿意采用新技术,只要新技术能满足他们的使命:为客户提供更多他们想要的东西。在流体流动和传热模拟的情况下,这意味着集成在设计工程过程中。
通过创建一个协作的、数字化的设计学习环境,当改变的成本最低时,更多的知识获得和应用,转化为一个更健壮的、创新的设计,在整个产品生命周期中最大限度地提高收入和利润。通常,有效的数字流和热原型需要CFD与3D CAD系统协同工作,以实现对众多场景的数字测试,作为交互设计研究的一部分。这类技术通常被称为前端CFD。

根据3D模拟数据进行设计决策
需要一个灵活、互动的设计学习环境
前期CFD的推动者
CAD-driven过程:一流公司的设计环境是3D CAD,扩展这个环境用于仿真有很多优势。需要注意的是,这并不意味着所有的模拟都必须在CAD界面中完成或嵌入。实际上,计算机辅助设计嵌入式仿真也有其局限性。
1.CAD界面通常缺乏可视化、设计研究和决策工具,这些工具是模拟用户实现项目目标和组织有效性所必需的。
2.CAD界面实际上限制了模拟用户可以使用的功能和创新的数量和速度。
设计的学习环境:CFD提供的设计性能数据比物理测试多得多;数据不是来自几个探测器,而是在每个可能的位置都可以获得。更重要的是,这些数据可以用于许多3D设计场景。如果没有一个构造良好的设计研究环境来可视化这些堆积如山的模拟数据,组织效率可能会受到阻碍而不是帮助。
内置智能:将流体流动和传热模拟从CFD专家转移到设计工程师,需要CFD专业知识以内置智能的形式提供给工程用户。模拟软件需要自动化许多与CFD过程相关的决策和任务,让工程师专注于设计性能及其优化。
决策和任务自动化清单
流量创造:CFD模拟需要对CAD组装内部或周围的所有物理空间进行表示。这是通过从CAD模型中提取布尔值来表示它,并在仿真中被称为流动区域;除非是完全自动化的,否则这个过程会成为设计工程师真正的瓶颈。
网格生成:所有形式的模拟都需要将几何模型分解成离散的部分(即网格单元),以便准确计算该区域的流动和热动力学。实际上,如果要求工程师在此前提下接受所有权,则通常会放弃模拟的使用。因此,网格划分任务必须完全自动化。使用有限元方法的CFD软件包趋向于提供最高水平的网格自动化。
网格元素细化:网格必须细化,以确保模拟结果的准确性;大多数设计工程师根本不具备这个过程的专门知识,所以前端CFD软件为他们做这些是至关重要的。
解算器选择:选择求解器是数学家和物理学家的烦恼,而不是设计工程师的烦恼;每个CFD程序包都包括大量的求解器,这些求解器在模拟过程的特定时刻可能是必要的;一个好的CFD软件包完全自动化了这一选择过程,使其不为工程师所知。
解决方案融合:在进行这么多复杂的计算时,用户如何知道什么时候可以检查模拟结果呢?大多数工程师宁可谨慎,也不愿重复运行数百次模拟。现代的CFD系统监测收敛过程,并在结果准备好时通知工程师。
解决方案的范围:CFD只有在能够模拟影响所设计产品性能的流动和热动力学时才有用。这个要求通常是工程师最担心的问题,但在大多数情况下,这是没有必要的。经过40多年的商业化发展,该技术已成为全面和标准的。在前端CFD类别中,大多数产品为大多数工程项目提供了必要的解决方案范围。在前面的CFD使能器中已经发现了更大的差异。

蓝岭数字公司
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