软件介绍

AICFD — 智能热流体仿真软件

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AICFD是由天洑软件自主研发的一套通用的智能热流体仿真软件，它实现对流动及传热的快速智能仿真。其功能可分为模型导入、网格自动快速生成、快速仿真、结果可视化和后处理、智能加速五大部分，涵盖了从几何模型到仿真结果的完整仿真分析流程。通过现代化的图形界面结合数值仿真和智能加速算法，AICFD向用户提供了易用的智能热流体仿真功能。AICFD作为一款通用的热流体仿真软件，帮助工业企业建立设计、仿真和优化相结合的一体化流程，较大程度地提高产品的开发效率。

功能及特色
 

 （1） 一体化仿真流程

提供了图形化和一体化的仿真流程，用户只需通过对必要参数的基本设置即可自动完成模型导入、网格生成、设置求解、后处理等复杂的一体化仿真流程，对设计人员非常友好。

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图1-4 发动机进气歧管一体化仿真流程

（2）快速智能仿真和实时仿真

目前商用仿真软件的仿真时间较长，通常需要几小时，几天甚至几周的时间。AICFD采用人工智能技术等方法加速仿真计算，可以实现秒级仿真，大大提高了仿真效率。对于特定模型的仿真，通过仿真技术和人工智能技术的深度结合实现实时仿真。快速智能仿真和实时仿真方法使得AICFD可作为设计人员日常使用的智能仿真工具。

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图5-6 快速智能仿真和实时仿真

（3）旋转机械专用模块

AICFD其主要面向汽轮机、水轮机、泵、风机、压缩机等动力装备，提供了专用的旋转机械模块，包括：专用前处理向导、专用求解算法以及专用后处理模块。

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图7-10 旋转机械专用模块

（4）电子散热专用模块

拥有专门用于电子散热领域的三维热仿真模块，用于求解电子设备内外的热传导、热对流（自然对流、强迫对流）、热辐射过程，可应用于封装元件、PCB 板、系统设备和数据中心等不同层级。

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    AICFD — 智能热流体仿真软件


    实际案例 


      1. 基础流场

    （1）阀门压损分析案例

    阀门压损分析，是CFD典型应用场景之一。本案例阀门中包含较多小尺寸减压孔，对求解稳定性、收敛性及求解精度要求较高。案例采用10.69m/s入口速度，静压出口边界条件。分别采用AICFD和竞品软件计算并进行结果对比。

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    几何模型网格模型

    结果对比：

    AICFD

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    参考流场

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    		中心截面速度云图
    		中心截面压力云图

    参考结果：

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     阀门压损对比

    （2）汽车外气动仿真

    外流场空气动力学仿真计算作为CFD的一个方面，在现代汽车设计中扮演着至关重要的角色。本案例采用如图所示模型作为汽车仿真模型，建模比例为1:1；该模型对汽车实体表面做了简化处理。本案例分别采用AICFD和竞品软件计算并进行了阻力对比。

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    几何模型网格模型

      计算结果：

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    汽车表面压力云图
    		汽车周围流场速度流线图


    		X方向压力 [N]
    		X方向摩擦力 [N]
    		总阻力 [N]
    AICFD
    		145.2
    		5.945151.1
    参考结果
    		145.78.023153.7

        汽车表面阻力对比


     2. 旋转机械

    （1）单通道轴流风扇效率仿真

    轴流风扇内部流场的研究为改善风机性能提供了可靠的依据。本案例分析的是某轴流风扇，模型包含出口导叶流道和转子流道两部分组成，模拟风扇在入口速度为15.06m/s的工况下，风扇流场流动分布及风扇效率。  

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    几何模型网格模型

    计算结果：

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    （2）离心水泵性能仿真

    离心泵作为一种通用的流体机械，在工业生产和日常生活中被广泛的应用。离心泵性能的提高会减少社会对能源需求的压力。本案例分析在额定转速、设计点流量下水泵对应的扬程，功率，并与实验值做比较。

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    几何模型网格模型

    计算结果：

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    3. 电子散热

    （1）电子元件散热共轭热传导分析

    本案例为机箱电子元器件散热。内存芯片位于 CPU 单元旁边。许多大小不同的电容器、芯片、接口等电子元件散布在主板上。散热器位于CPU上方，将CPU的热量传导至冷却空气中。采用层流进行共轭传热分析，并于国外商业软件进行计算对比。

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    几何模型
    		网格模型

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    AICFD参考结果

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    AICFD参考结果

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    （2）新能源电池包风冷散热

    电池包目前已被广泛应用与电动汽车、便携式设备和电力储存等领域，对此类系统而言，电池包通常是性能提升的关键。本案例主要分析以多孔介质模型替代散热器的电池模组散热风冷效果，并于国外竞品进行同条件计算对比。

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    几何模型网格模型

    计算结果：

    温度云图

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    AICFD参考结果

    中心截面温度云图

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    AICFD参考结果

    部件温度：

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    计算效率：

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    4. 智能仿真&实时仿真

    （1）新能源电池包流场温度智能预测

    电池包目前已被广泛应用与电动汽车、便携式设备和电力储存等领域，对此类系统而言，电池包通常是性能提升的关键。本案例主基于10组来流风速区间为[10,30]m/s计算样本，一键预测20m/s来流风速时，电池包内部流场和温度分布。并将预测结果与实际仿真结果进行了对比。

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    仿真结果：

    AICFD仿真结果

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    预测结果

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    		速度云图
    		温度云图

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    流场关键数据对比

    （2）汽车外气动智能加速仿真

    本案例为小汽车外气动仿真，分别采用以下三种方式进行计算，并对比结果。

    1）不开启AI加速；

    2）开启AI加速，起始计算100步，每计算10步跳跃20步。

    3）开启AI加速，起始计算100步，每计算10步跳跃35步。

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    几何模型网格模型

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