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GE Flow Simulator燃气轮机专用热流体系统仿真工具

产品概述

Flow Simulator 是一款集成式流体、传热和燃烧设计软件,可实现混合保真仿真功能,从而优化机器和系统设计。


该流体系统设计工具可在单一平台内提供跨学科建模和优化功能,在 3D 设计环境中进行流体动力学、热传递和燃烧等机械设计。通过该工具,用户可以导入实际硬件并利用 3D CAD 点云来自动创建叠加在机器硬件上的计算模型。经过扩展的预配置单元/组件库可用于仿真各种物理现象,包括可压缩/不可压缩的流体流动、浮力驱动流动、旋转腔体系统流动、传导/对流/辐射传热、燃烧化学平衡和组份输运。有八种分析模式组合(流体动力学、热和燃烧的稳态、准稳态和瞬态分析)可用于在循环/任务仿真(飞行任务、功率提升、关闭等)期间预测系统/子系统运行条件。控制系统组件(比例积分微分 (PID) 控制器、前馈和任务)可与计算模型系统/子系统集成,以优化循环/任务分析期间的仿真机器操作。Flow Simulator是通用电气公司(GE)各业务部门使用的唯一热力系统设计工具,集成GE公司丰富的经验,功能久经验证。通用电气航空公司(GE Aviation)开发的 GE9X 发动机及通用电气电力公司(GE Power)的HA 涡轮机均使用Flow Simulator 设计。


  

优势特点

1. 快速建模、高效求解

■ 相对于传统CFD工具动辄数周的建模时间,GE Flow Simulator只需要数小时-数天;

■ 同样,相对于很多软件数周的计算时间,GE Flow Simulator运行时间一般只需要数小时,甚至以秒计;

■ 可以解决传统CFD方法无法在几周内模拟长时间的浮力主导的瞬态问题。

2. 强大、完备的功能

■ 1D 流动分析:

▪ 可压缩亚/超音速流动

▪ 不可压缩流

▪ 稳态&瞬态

▪ 旋转腔风阻

■ 1D 传热分析:

▪ 1D 集中质量模型

▪ 对流/传导/辐射

▪ 热传导系数修正库

▪ 自定义材料

■ 1D 燃烧分析:

▪ 化学平衡

▪ 组分跟踪

▪ 扩散燃烧

▪ 空气/燃料混合模型

3. 使用简单、稳健的通量计算方法(基于等熵过程),必要时可考虑摩擦和热载荷

4. 可以进行基于完全瞬态过程的设计优化

5. 可以用于大规模模型的优化设计

6. 集成GE公司丰富的经验,功能久经验证

功能简介

■ 可进行快速准确的混合保真(1D、2D 和 3D)流体仿真,从而处理复杂几何体和长时间瞬态任务。作为一个灵活的通用平台,它允许不同的客户群组根据其具体行业进行建模,相互组合后即可创建系统模型; 


■ 该软件具备现代化的图形用户界面,能够将 3D 数字 CAD 与分析模型叠加/集成。 GUI 适用于将求解器和前后处理全部嵌入单一界面的设计。完全集成的优化模块可在 3D 建模环境中快速浏览整个设计空间;可以根据流体的配置、形状、尺寸和热特性对系统模型进行参数化配置,以实现具有最佳成本效益的设计; 


■ 经过扩展的预配置单元/组件库可利用大量公开可用的压降和传热特性试验数据。凭借这一完全可扩展的平台,客户能够利用 Python 脚本无缝集成其自身的 IP 和单元公式; 


■ Flow Simulator 可用于很多行业,包括航空航天、发电、石油和天然气动力转换、交通运输、增材制造,汽车等。Flow Simulator 的功能可涵盖上述行业的各种应用领域,包括涡轮机械旋转腔体系统、二次流和引擎密封、燃烧室冷却、燃料和润滑油系统以及电力规划管道网络。该软件还可用于可再生风力涡轮机、发电机冷却和热管理。在增材制造领域,该软件可用于进行热交换器设计和优化。 

典型应用

1. 通用电气电力公司(GE Power)

使用GE Flow Simulator帮助燃气轮机提升联合循环效率,创下两项吉尼斯世界纪录。

2. 通用电气航空公司(GE Aviation)

使用GE Flow Simulator进行航空热力系统、燃烧、润滑油/燃料系统等的设计。


详细介绍、案例资料请查看:https://altairhyperworks.com.cn/partner/FlowSimulator 

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