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FORTé CFD模擬軟件可促進(jìn)清潔高效的發(fā)動機設(shè)計
發(fā)布時間:2013-10-29  來源:EDN 
    2013年10月21日,美國領(lǐng)先的燃燒仿真軟件工具開發(fā)商Reaction Design宣布在中國獨家發(fā)布最新的改進(jìn)版本的FORTé計算流體動力學(xué)(CFD)模擬軟件。該軟件整合了經(jīng)過驗證的CHEMKIN-PRO求解器技術(shù),可以模擬和建立氣相和表面化學(xué)模型,是目前唯一一款適用于內(nèi)燃機的CFD模擬軟件。

  Reaction Design首席執(zhí)行官Bernie Rosenthal表示:“此次在中國發(fā)布的FORTé版本是目前最完整、最好的版本,集成了多種新的功能模塊。”

  隨著燃油和相關(guān)法規(guī)的大規(guī)模變更,使發(fā)動機的設(shè)計業(yè)變得越來越復(fù)雜,目前還沒有CFD軟件能處理精細(xì)的化學(xué)模型,F(xiàn)ORTé應(yīng)運而生,它具有如下功能:

  一,通過整合行業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的噴霧模型和有數(shù)十年研究支持的高保真燃料化學(xué)模型(具有準(zhǔn)確的PRF/乙醇模型428種化學(xué)形態(tài)),F(xiàn)ORTé可以將傳統(tǒng)CFD工具需要數(shù)天甚至數(shù)周時間的仿真減少至數(shù)小時,并能提供準(zhǔn)確的結(jié)果(圖1)。

  許多噴霧模型都過分依賴網(wǎng)格,設(shè)計師需要投入寶貴的時間調(diào)整細(xì)化網(wǎng)格,或提高網(wǎng)格復(fù)雜度、尋找可接受的模型參數(shù)和網(wǎng)格的組合。 在這些情況下,即使噴霧模型已校準(zhǔn)到與特定網(wǎng)格匹配,仍是不能準(zhǔn)確預(yù)測其它發(fā)動機設(shè)計的行為準(zhǔn)確度。

  FORTé 的多組件噴霧模型可保持發(fā)動機物理屬性與燃料化學(xué)模型之間的一致性,從而更加準(zhǔn)確地捕獲液滴蒸發(fā)和燃火點。FORTé可以取得更高準(zhǔn)確度的噴霧模型,而無需大幅提高網(wǎng)格細(xì)化,減少噴霧模型的校準(zhǔn)意味著對其它設(shè)計有更佳的可移植性。

  二,F(xiàn)ORTé仿真中的壓力傳感器可與實驗裝置相匹配,可準(zhǔn)確預(yù)測點火事件;

  三,F(xiàn)ORTé還可預(yù)測發(fā)動機爆震走勢。此外,F(xiàn)ORTé還可進(jìn)行準(zhǔn)確的煙塵建模,可以預(yù)測(煙塵)顆粒問題。Bernie Rosenthal表示:“目前中國的環(huán)境問題較為突出,煙塵已成為近期的熱門話題,尤其是最近有報道稱室外空氣污染可致癌。FORTé可提供最高的機芯仿真準(zhǔn)確度、爆震預(yù)測和灰粒仿真,從而幫助設(shè)計師在短時間內(nèi)進(jìn)行清潔高效的發(fā)動機設(shè)計。”


圖1:FORTé與傳統(tǒng)CFD工具的仿真時間對比

  目前,Reaction Design所有的軟件工具在中國的銷售以及技術(shù)支持都通過Reaction Design的合作伙伴北京中流漢泰科技有限公司進(jìn)行,據(jù)Bernie Rosenthal介紹,目前Reaction Design在業(yè)界還沒有真正的競爭對手,許多領(lǐng)域的廠商都在采用Reaction Design的產(chǎn)品,他們分布在四大行業(yè),分別是汽車行業(yè)、輪機行業(yè)(包括了航空輪機以及發(fā)電設(shè)備的輪機)、化工行業(yè)以及微電子行業(yè)。

  除此之外,Reaction Design也與中國所有的燃燒和化學(xué)反應(yīng)的重要大學(xué)進(jìn)行了合作,高校總數(shù)達(dá)近50所左右,如中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)等。Bernie Rosenthal表示:“跟領(lǐng)先大學(xué)進(jìn)行合作,首先因為大學(xué)的學(xué)生日后會成為整個勞動力市場的主力軍,在他們畢業(yè)之前就能夠熟練地掌握我們的技術(shù)和產(chǎn)品的話,這點對我們來說是有好處的。第二是,有很多行業(yè)和領(lǐng)域的最新的變化,首先是發(fā)生在學(xué)術(shù)領(lǐng)域的,也就是大學(xué)校園里面,這也就是我們?yōu)槭裁匆@些學(xué)術(shù)機構(gòu)進(jìn)行一個緊密的合作的原因。”

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