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发表于 2009-7-22 14:20:54
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NUMECA软件
NUMECA公司的FIEN系列软件分为FINE/Turbo、FINE/Hexa和FINE/Design 3D。
FINETM/Hexa软件介绍:FINETM/Hexa是基于全六面体非结构网格的流体数值模拟软件包,包含网格生成器HEXPRESS™、流场求解器HEXSTREAM™和流场显示器CFView™。
HEXPRESS™是一套高度自动化的非结构六面体网格生成软件,可用于任何复杂二维和三维几何体的网格生成。它采用由体到面的方式,将复杂模型计算域的网格生成简化为仅需使用者选择几个参数和轻点几次鼠标的过程,其精心设计的优化算法更可保证获得高质量的网格。HEXPRESS™采用全六面体非结构网格。其网格单元基本按照笛卡尔坐标方向(X,Y,Z)排列,在物面附近网格被适当细化并投影到物面上,从而形成贴体网格,准确描述物体外形。在计算域中的绝大部分区域,网格单元都接近于长方体,网格质量非常高,能达到很高的计算精度,并在物面附近插入精度非常高的边界层网格,很好的模拟粘性边界层。HEXPRESSTM采用的优化方法能保证很好地消除物面附近的负体积和凹体积,生成的计算网格具有很高的质量。一般情况下,最终计算网格的正交性高于80°的网格单元占其总数的90%以上。
HEXPRESS™采用与众不同的由体到面的方式,将复杂计算域的网格生成简化为以下几步:
1. 导入几何模型:实际物体外形可由专业CAD软件生成,再以STL或Parasolid格式导入HEXPRESS™
2.生成初始网格:将计算域外部边界围成的长方体区域均匀划分
3.网格适应:按曲率、间隙、目标网格单元尺寸等准则在需加密的地方自动细化网格,并删除所有与计算域边界相交和位于计算域外的网格单元
4.吸附和优化:将适应后的网格投影到模型外形上,并自动吸附到所有的角点和棱边,生成贴体网格,并调整网格质量
5.插入边界层网格:将紧邻物面的一层网格细化,快速生成边界层网格
HEXSTREAM™是基于全六面体非结构网格的流场求解器,可广泛用于各种低速、亚音速、跨音速和高超音速流动的模拟。它通过求解基于密度的全可压缩形式三维雷诺平均NS方程来模拟流场。求解器中提供七种湍流模型,即:一方程Spalart-Allmaras模型,SARC模型,三种k-ε模型(包括壁面函数、低雷诺数和高雷诺数模型、M-SST)和两种k-ω模型等。空间离散可选用一阶、二阶精度的中心格式和迎风Roe格式,并采用多重网格,特别是新颖的控制体聚合(Control Volume Agglomeration)多重网格处理方法、残差光滑和当地时间步长加速收敛技术,使计算具有很高的收敛速度和计算精度。计算中还可以按照密度、速度或压力梯度准则,进行网格的自适应计算,在流场参数梯度大的区域自动加密网格,流场参数梯度小的区域自动粗化网格,从而实现对流场变化的精确捕捉。在采用时间推进法计算时,常采用多重网格技术加速收敛。HEXSTREAMTM除采用传统的等级(Hierarchy)多重网格加速方法外,还在商业CFD软件中首次采用了当前国际上最为先进的控制体聚合(Agglomeration)多重网格处理方法,使得HEXSTREAM™的求解速度比采用传统等级多重网格方法的求解器提高约4-8倍。在计算速度上,表现出了采用常规等级多重网格加速技术或者不采用加速技术的软件或求解器所无法比拟的优势。
FINETM/Hexa的CFView™是功能强大的流场显示后处理器。通过功能全面的界面可以很容易的实现定性、定量参数的分析。利用其强大的宏系统技术可以快速提供流场图片。 |
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