如何让船舶CFD仿真结果更贴近真实航行情况？技巧与经验分享

随着空气动力学、传热学和流体动力学成为当今许多独特行业的核心（船舶、航空航天、能源动力和汽车等等），CFD 的重要性与日俱增也就不足为奇了。通过 CFD 的分析，性能工程师可以得到产品的流场特性、热场分布、以及解决由于剧烈的压力波动造成的气动噪声问题。

那么对于船舶行业：除了在设计阶段进行仿真外，在许多的不同阶段也逐渐会运用CFD仿真，如何将学术研究成果应用到商业项目中，如何在5-10年内得到高效的回报呢？

成功案例↓

Damen公司的水动力团队就这个问题向我们展示了一个优质答案：

达门造船集团

首先来了解一下Damen公司，全名达门造船集团，是一家位于荷兰从事船舶建造、保养、维修等的集团，距今已经有96年的发展，每年全球提供近200艘船只，累计交付船只已达到7000只，案例主团队就是出自这家公司：

Damen一直致力于设计结果的验证，以前他们会花很多时间进行验证船模的测试，从中获取到物理数据，其中Damen水动力团队就做了相当长时间的阻力仿真，现在通过借助Cadence更专业的仿真软件引入，不仅节省了时间成本，同时也逐渐在基本的工作内容中，见识和接触到了许多复杂的仿真，比如：波浪环境下以及演练环境中的进行仿真，让他们可以确信他们的物理模型是完美的。

结果上不仅伴随着每年CPU运行时间的增多，开展的预测工作也越来越多，同时有客户也主动找到Damen，希望能帮助完成此项工作，达成了一个良好的促进，并且这种趋势将会持续下去，提交了一个优秀的成功商业化案例。

目前Damen接下来的挑战之一在于数据，希望数据之间可以实现彼此通讯，这样一来就可以不断地构建产品，其实早先Damen就构建了自己的基础设施，但现在该设施有些跟不上时代了，而Cadence为Damen提供了更好的解决办法，包含云解决方案。Damen下一个目标是实船的试验验证，其中实船试验中隐藏着许多变数，借助Cadence Fidelity CFD 软件平台以及提供的用于模拟苛刻条件和海浪条件的模型，让Damen相信仿真结果可以无限接近真实航行情况。

Cadence Fidelity的前身Numeca和Pointwise软件相信许多CFD工程师应该不陌生，2021年EDA软件龙头企业Cadence公司收购了Numeca和Pointwise软件，进而整合推出了全新的cfd平台，取名Fidelity，如其名对其高精准性有相当信心，同时Fidelity CFD 回应期待显著提高了所有工业领域的流体动力学性能和精确度。对于需要精确模拟湍流的高级应用（包括汽车、叶轮机械和航空航天领域）

（文末含CFD学习活动福利）

真实案例 ↓

丰田使用 Fidelity CFD 预处理功能来自动准备模型，成功将投产准备时间和工时缩短了 90% 以上。他们对车内的冷暖空调和外部空气动力学进行了建模。丰田欧洲车辆性能经理 Antoine Delacroix 表示：

“我们将 Autoseal 和 Hexpress 作为 CFD 处理的标准流程。这让我们获益匪浅：我们的总体投产准备时间和工时相应缩短了 91% 和 97%，同时能够持续提供高质量的网格，层覆盖率也非常高。得益于高水平的自动化和标准化，根据 CAD 文件创建网格并不需要经过长时间的预处理培训。与 Cadence 合作之后，团队不断努力提供宝贵的新解决方案。我们喜欢将所有工具整合在 Fidelity CFD 中，我们也期待看到更多创新功能。”

Fidelity CFD 航空航天领域的表现同样优异，如 Lockheed-Martin、NASA 和 ArianeGroup 都是 Fidelity CFD 的忠实用户。

最炫酷的是，使用 Fidelity CFD 设计的帆船还在美洲杯帆船赛上拔得头筹。Cadence CFD 解决方案提供了多学科技术，帮助帆船设计团队分析和模拟真实场景，使他们能够在样船首次下水之前就能确定最佳设计方案，最大程度提升其性能。帮助参赛的船只在比赛中占据领先地位。

Cadence 在 CFD 中一些比较突出的优势领域