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CF DESIGN解决方案

CFdesign基本分析系统是一个完整的前端 CFD 解决方案。 它可以为您提供从 CAD
 系统开始多工况流动和热设计分析所需的一切。 

下面 3 个附加模块可以扩充基本系统的求解功能: 高级模块、运动模块和 UVCalc 模块。 用户如果希望在 Core i7
台式机或 Windows 群集上获得更快求解结果,则还可选用 HPC 模块。


简捷版工况克隆
即时创建设计和工况的简捷版副本,显著降低计算机内存和显示卡的负载。

设计分析管理器
在 CAD 环境中快速建立和管理包含多种设计和工况的复杂流动与热设计分析。

CFdesign 帮助系统
业界最出色、最全面的用户帮助系统。 随心所欲地利用知识系统找到解答。 

Core i7 支持
直接将计算速度提高 2.5 倍,让多工况设计分析切实可行。

CFdesign 3D 浏览器
一个与同事、供应商甚至下游客户共享交互式设计分析的强大平台。 3D 浏览器简单易用,甚至对营销部门也极为有用!
高级模块
CFdesign 高级模块提供了更多流动和传热模拟功能,以期进一步扩展求解范围。
Upfront CFD 是一款专门用来进行快速模拟的软件,可帮助您做出设计决策。 其中一些模拟要用到高级物理模型,以保证模拟结果的全面性。 CFdesign 高级模块让您通过一系列的物理模型做出高水准的设计决策。
通过将 CFdesign 和高级模块结合使用,工程师可以:
  分析内部流动装置(例如喷嘴、扩散器和阀门)内以及高速航天应用中的可压缩流动特征。
 
  确定并消除阀门和其它高性能液体流动装置内可能存在空化的区域,避免昂贵设备受损。
 
  分析电子装配体和其它高温应用中的热辐射效应。
 
  模拟建筑应用中的太阳加热效应,进行极端气候可靠性测试来了解设备性能
 
  运行工况以确定电子器件和工艺制造装置中因焦耳(电阻)热而导致的温度变化。
 
  o 确定诸如流速、压力和温度等设计参数随时间变化的情况。 采用动画演示关键结果数据,以确定何时满足关键设计标准。

流动类型
• 超音速可压缩流动
• 瞬态流动(随时间变化)
• 两相流动
(湿度和蒸汽混合)
• 液面高度
• 双流体标量混合模型
• 可压缩液体 (水击)
• 空化 传热类型
• 内部辐射传热
• 通过透明介质辐射传热
• 太阳辐射
• 随温度变化的辐射率
• 焦耳热(电阻率随温度变化)
边界条件类型
• 相对湿度
• 蒸汽干度
• 液面高度
• 温度变化边界条件
• 电流
• 电压 
 
运动模块
通过 CFdesign 运动模块,您可以在 CAD 模型中模拟流体与运动部件之间的相互作用。 
在一些工程领域中,需要我们理解在液体和气体与固体相互作用时液体和气体的特性。 CFdesign 运动模块通过模拟泵、风扇、风机、压缩机、阀及活塞部件与指定流体之间如何相互影响,以及它们如何对流体作出反应,让您创建一个虚拟物理样机环境。 运动的所有物理效应以及随时间变化数据将作为输出结果供数据查看,还可制作成动画来进行可视化分析。
通过将 CFdesign 和运动模块结合使用,工程师可以:
  了解当一个或多个物体以特定速度穿过预定路径时引起的流体流动和温度变化情况。
 
  确定让一个物体运动或使其停止所需的流量,了解物体的路径,甚至可以模拟一个物体从另一个物体弹起的过程。
 
  并排比较设计方案,确定合适的弹簧尺寸以防止在流量阈值下运动。
 
  o 运行工况以计算因泵内轴不平衡导致轨道(旋转)运动而产生的承载力。
 
  o 评估透平机械装置的性能,例如泵、涡轮、风机甚至多运动部件装置,如汽车液力变矩器。
 
 运动类型
- 直线运动
- 角运动
- 旋转运动/涡轮机运动
- 直线和角复合运动
- 轨道和角复合运动
- 章动运动
- 滑片运动
- 自由运动  时程输出结果
- 力
- 力矩
- 旋转速度
- 线性速度
- 角速度
- 直线位移
- 角位移
- 压力上升/压力下降
- 温度上升/下降
- 流速
- 运动的动画

HPC 模块
 
• 对于模拟油气行业中常见的三牙轮钻头应用,CFdesign HPC 模块可以 4 倍于常规的速度提供模拟结果。 这种显著提速是在采用 Windows HPC 2008 和两台 4 核计算机的经济型迷你集群上实现。 
 
采用 CFdesign HPC 模块,您可以在更少的时间内完成更多设计分析,同时加快为大型复杂模型生成解决方案的速度
正如我们承诺要将传统的 CFD 化繁为简的同时,进一步为我们的客户扫清障碍,让他们利用高性能计算 (HPC) 的力量。

对于寻求利用 HPC 网络所带来便利的公司,CFdesign HPC 模块具有重大价值。 可以在数据中心或更小的 HPC 环境中实施 HPC 模块。因此,无论所在公司的规模大小,工程师都可以在优化产品设计的同时提高工作效率。

在复杂的流动和传热项目的数字设计阶段中,机械工程师和产品设计工程师将体验到模拟时间的明显缩短。 

下面的例子验证了 CFdesign HPC 模块的优势
下面的示例证实了无论是模拟自然对流、HVAC 气流模式还是油气行业中的钻探操作,CFdesign HPC 模块都能提高模拟速度。
 
  在一个设计分析中,工程师尝试优化商用喷气式飞机在受到阳光充分照射后再进入机库中的表面冷却效果,在由 4 台计算机构成的 16 核 Windows HPC 集群上,HPC 模块将自然对流模拟求解时间缩短了 5.5 倍。
  在对一所大学实验室的能量模型分析过程中,工程师用 4 台计算机构成一个 16 核 Windows HPC 集群。在 HPC 模块的帮助下,为优化而模拟实验室的 HVAC 气流模式所需时间缩短了 5.25 倍。
  o 在一项旨在通过改善三牙轮钻头中液体的内部流动来减轻腐蚀作用的设计分析中,工程师用 2 台计算机构成 8 核 Windows HPC 集群。HPC 模块将模拟时间缩短了 4 倍。

在享受 HPC 优异性能的同时,不会对您的成本带来过多压力
即便只是由两台计算机组成的 Windows HPC 小型集群与 CFdesign HPC 模块配合使用,其产生的计算能力也足以将求解时间缩短 4 倍。 例如,对泵进行瞬态模拟原本要 10 小时,但使用由两台计算机组成简单集群后,时间就缩短为 2.5 小时。 节省下来的时间可用来测试更多设计,或者继续进行下一个项目。

UVCalc 模块
 
利用 CFdesign 和 UVCalc 模块,工程师能够看到 UV 反应器内部的速度大小并计算出反应器内的流率。还可以做很多其它类型的“假设分析”方案并将结果可视化,例如分析反应器内部液体的透射率如何影响发射的 UV 剂量。

CFdesign UVCalc 模块让您可以模拟并验证 UV 反应器的性能
紫外线常常被用来对水和其它液体进行消毒,但这也为许多寻求使用这种新兴技术的公司和工程师们带来挑战。通过 CFdesign UVCalc 模块,工程师可以模拟反应器内部的 UV 积分通量率并模拟流场,以便最终预测 UV 剂量的分布。 CFdesign UVCalc 模块由 CFdesign 与 UVCalc 的开发者、Bolton Photosciences, Inc 公司的创始人 Jim Bolton 合作开发。
CFdesign UVCalc 模块如何运作?
将 CFdesign 用于分析反应器设计的关键液压特性时,流体模型可以和 UVCalc 模块共享。接下来,在 UVCalc 中输入紫外线灯的数量、位置和功率级别等 UV 设计参数以及水的传递系数等。 UVCalc 随后计算并返回积分通量率值,让用户可以在 CFdesign 中显示和分析整个反应器模型内部完整的积分通量率图,其方式和流速模拟结果的查看相似。
为什么选择 CFdesign 和 UVCalc 模块?
即使生物剂量学检测方案尚处于数字制图板阶段,CFdesign 和 UVCalc 模块的核心功能也可以对 UV 反应器的性能加以验证。 在制造实际测试用的物理样机之前对多个设计方案进行研究,可以节省大量成本和时间。
通过将 CFdesign 和 UVCalc 模块结合使用,工程师可以:
  确定反应器中各条流动路径上的 UV 剂量分布,并确定可能影响 UV 剂量和反应器性能的其它因素,这些因素包括流速、流动分布和轴向混合情况等。
 
  运行工况以模拟入口流量分布更改(管道)的效果、流体的各种传递系数以及流速或流动阻塞的变化。
 
  通过轮廓曲线、切平面、等值面、粒子迹线和矢量,并排比较多个反应器设计和数据结果。
 
  在进行昂贵费时的认证过程前,充分提供各种可能性给研究人员,以便找最优设计。

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