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发表于 2006-4-13 19:44:28
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[原创]请问谁有SINDA/FLUINT破解版
摘录一篇
Sinda/G与Sinda/Fluint(Thermal Desktop)区别
S/G和S/F起源一家，都是为满足NASA航天器热设计需要而开发的软件工具。两个软件基于相同的理论基础：集总参数有限差分法。集总参数有限差分法在热工领域的地位与FEM在结构领域、CFD在流体力学领域的地位相当。其特点是：（1）模型规模的可控性——同一个系统，可用几个节点、也可用成千上万个节点描述，而两者的区别不是计算结果精度的差异，而只是细节信息的多少。这对FEM和CFD而言，是做不到的，应力集中区或流体附面层网格粗糙，算出的结果还不如不算，会谬之千里。（2）曲面和曲体单元：热辐射分析，尤其是采用光线追迹法的热辐射分析，对面单元的形状精度和单元数目的多少非常敏感。若模型不能采用真实曲面和曲体单元，而是靠细碎平面单元拼凑，其计算结果的偏差会随着模型复杂程度的提高而暴露无遗。而细碎单元拼成的曲面单元也会大大延长辐射计算时间（3）灵活性：热是一个复杂的系统，也是一个多领域应用的系统，集总参数有限差分法给用户提出的要求不是如CFD或FEM那种需要你真正搞清楚内部机理后才能动手计算的高要求，而是一个很简单的、只要你能做些实验、能给出关键状态参量间的实验公式，你就可以得到工程所需的、有高准确度的设计分析结果，即使这个领域谁都未曾研究过。
正是因为以上优点，才造就了SINDA软件在导热、辐射分析领域内的高欢迎度，也奠定了它在航天器热设计领域的行业标准地位。然而软件也面临着一些问题，第一就是SINDA软件没有自己的辐射求解器，空间几何体间的热辐射需要其它软件完成，如Trasys、NEVADA等，这意味着用户要多学软件、重复建立热模型，而且不得不处理不同模型间的数据匹配问题。第二就是SINDA软件没有流体模拟能力，没有流体模拟能力的软件意味着它不能满足航天发展的需求，如流体回路模拟、冷板、热管、换热器、压缩循环模拟等。第三就是有限差分软件没有一款能做到如FEM软件那样好用，有丰富简洁的前后处理功能，能快速更改热模型，能基于CAD模型建模，能将计算结果直接传递给FEM分析软件。
这就造成了许多热工程师委身于FEM结构分析软件和CFD流场分析软件，他们为了兼容、为了给出漂亮的报告，放弃了热辐射分析的曲面/曲体，他们将宝贵的时间浪费在应力集中区和附面层的细碎网格上，也就失去了热工程师尝试多种方案，进行优化比对的动力。
软件开发商也想改变这种状况，S/F走的是这样一条路。
1)流体模拟理论的建立：集总参数有限差分理论的Node-Conductors方法适用于结构件，而不适合有动量、质量传递的流体模拟，为应对航天热控流体应用需求、同时为满足其它领域热工程师需要，S/F建立了集总参数的Lump-Ties流体模拟理论，软件不仅能模拟自然对流、强迫对流、热管，而且能够模拟泵、风扇、阀门、三通等水力件、模拟单相、多相、多组分、临界流、临界热流、节流效应、旋转机械、压缩循环、水锤、回路热管、毛细泵、热虹吸效应等众多现象。所有的其它热分析软件，包括那些FEM热分析软件和CFD热分析软件，都有这样或那样的大缺陷，如模拟热辐射、多相/多组分管网、毛细、复杂系统相变传热等。而S/F却能应对热工所面对的所有问题，因为它本身就是一个由状态量控制的、基于经验公式或小部件计算分析结果的、而不完全由内部机理控制的仿真工具。
2)与其它软件的兼容性：兼容并不是把自己移植在其它软件上，有限差分软件移植到FEM软件上，必然会丢失它所特有的热曲面/曲体辐射优点、而纳入FEM所特有的应力集中区密集网格。对热工程师而言，失去的是模型规模控制的自由、方案调整的快速、热辐射计算的准确与快捷、得到的是与CAD软件的兼容、与CAE软件的兼容，和一些充满细节但对方案设计帮助不多的彩图和动画。失去的有用东西远比得到的多！热工程师如何跳脱FEM和CFD软件，得到一套能体现自己特色，又能很好与CAD、FEM兼容、且有强大功能和前后处理能力的软件工具，一直是软件开发商努力工作的方向。
在90年后期研发的Thermal Desktop软件是世界上第一款有限差分FD＋有限元FEM分析软件，它基于AutoCAD环境，能利用所有CAD软件的2D或3D模型建立热模型、热模型可由曲面/曲体有限差分FD和有限元FEM共同构成、模型规模可控、建立与修改非常方便、热模型也能实现装配、模型中任何部分都可在计算过程中移动、旋转、改变大小，因此能进行进程分析；热模型还可基于结构分析FEM模型生成，TD可将几十万节点的FEM模型缩小到几十、几百个节点、以便于热工程师快速进行多方案比对和参数优化，待热控方案确定后再进行对应的FEM方案分析，或直接将温度数据Map到FEM模型上进行热应变分析。
TD软件对热工程师的意义在于：保留了热工程师所需的曲面/曲体热辐射；建立了集总参数的热流体/流固耦合有限差分模拟理论；TD是世界上第一款、也是目前唯一一款没有功能缺失的热流体设计分析软件；所有操作在单一界面下完成，用户只需建立一个模型，就能完成所有功能设置。TD有强大的前后处理能力，可利用CAD/FEM模型建模、热模型修改非常方便、能将热结果直接输出给FEM分析软件，产生彩图、动画、趋势线框图等。
因此，这与没有任何理论创新、只是为了兼容而兼容的软件没法做比较。
3）在航天器热设计方面：S/F研发流程如下：（a)建立集总参数流体模拟理论，使得软件具有流体换热模拟功能，以满足航天发展所需；(b)实现全参数建模、软件自动实现多方案比对、目标优化、可靠度分析、实验数据修正等功能；(c)开发完整的3D前后处理软件Thermal Desktop，兼容FD与FEM优点，同时利用S/F求解器强大功能完成高级设计分析功能；(d)功能的开发与拓展，包括半导体制冷、烧蚀、节流制冷、压缩循环、临界流、多相多组分流模拟等。
软件具有完整的轨道外热流模拟模块、地面实验模拟模块、具有强大的热光学模拟能力、有辐射分析组、子模型，物体在模型中可时而出现、时而消失，管路可时而开启、时而断开；物体的形状、位置、物性都可按照程序指定变化，因此，这已经不是一问一答的机械化软件，而是美国下一代智能软件（相对于CFD和FEM庞大的模型而言，能自由控制模型规模的FD软件更能真正实现智能化、真正为工程所用）。
软件具有强大的线面接触热阻、多层隔热、导热强化、多轴转动、热管模拟能力，美国航天发展的每一进展都能在这里得到体现。对美国人而言，这也是一款“太好而让人无法相信的软件”。但1991年NASA SPACE ACT AWARD、国际空间站所有参与者必须用SINDA/FLUINT软件热设计、2005年NASA首次全机构团购热软件，选中的就是SINDA/FLUINT，美国2003年出版的Spacecraft thermal control handbook中多章讲述了SINDA/FLUINT软件，就是软件能力的最好证明。
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