Fidelity 流体: 面向涡轮机械设计的完整端到端解决方案

    Cadence 深受工程师的信赖，我们提供又快又准确的涡轮机械仿真，帮助他们解决最艰巨的挑战。Cadence Fidelity 透平机械的高保真流动仿真是一个独特的工具集，包括一个完整的涡轮机械端到端解决方案：1D 到 3D 设计、网格划分、计算流体力学和优化功能全部整合在一个环境中。依托我们在旋转机械领域超过 75 年的技术专长，Fidelity Flow 可以提供优异的准确度，同时简单易用。支持的组件种类多样，从多级轴向到径向，再到混流配置：压缩机、涡轮机、泵、风扇、螺旋桨和反向旋转螺旋桨。

要想让涡轮机械设计发挥最佳性能，必须应对各种挑战：独特的节能原则、管理大流量系统连接，以及敢于加快节奏。您使用的求解器必须跟上您的创造力。Fidelity 透平机械的高保真流动仿真可提供您需要的环境，让涡轮机械设计在 CFD 仿真的各个方面都发挥出最佳潜力。

Cadence 开发了一种新颖而高效的基于 RANS 的全集成方法，运行一次代码即可完成对完整飞机引擎的仿真。该方法专门面向飞机引擎应用，旨在满足其低排放、高可靠性和高效率需求。与逐个组件一一进行的方法相比，全集成方法的优势之一是无需猜测接口处的边界条件。智能接口方法可确保不同发动机组件（压缩机-燃烧器-涡轮机）之间实现直接耦合，并允许在同一 CFD 代码内针对每个组件运用不同的 CFD 模型。

为了模拟燃烧过程，我们使用了火焰面生成流形 (FGM) 方法。与传统的列表化学方法相比，此方法更加高效，并且能可靠地捕获有限速率效应，同时计算成本也相对较低。非线性谐波法 (NLH) 用于模拟叶片排之间的非定常相互作用，以及燃烧器出口处的非均质性对下游涡轮叶片排的影响。这种方法比经典的 URANS 仿真要快 2 到 3 个数量级。

成功案例：

Kawasaki Heavy Industries 使用 Fidelity 加速设计周期

“我们广泛使用 Cadence 的涡轮机械 CFD 解决方案，来支持各种产品的开发和设计，如燃气轮机、喷气式引擎压缩机、蒸汽轮机发电机等等。得益于 Cadence 的创新技术，如 CPU 加速器和非线性谐波，Cadence 的软件可以自动生成高质量的结构化和非结构化网格，提供高速吞吐流量计算，大大缩短了我们的设计周期，也帮助我们节省了开支。”

--Yusuke SAKAI，Kawasaki Heavy Industries, Ltd. 航空引擎事业部引擎技术开发高级经理

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“在 Rodelta，我们创建并维护我们自己的内部软件工具，用于设计液压泵组件，如叶轮、蜗壳和增压器。Cadence 提供的 CFD 工具既灵活又稳健，我们通过脚本将其整合到我们的内部设计工具中，从而使很多仿真流程实现了全自动化。如今我们不需要再手动设置和进行后处理仿真，这显著提升了我们的生产力，让我们可以追求精益求精的泵设计。Cadence 的工具在我们的设计工作流程中发挥了关键作用，借助新推出的 Cadence Fidelity 产品，我们期待我们的生产力能够再创新高，在所有 CFD 产品上取得新的技术进展。”

--Daan Molenkamp，Rodelta 液压和机械工程师

更多信息， 请访问：

https://www.cadence.com/zh_CN/home/tools/system-analysis/computational-fluid-dynamics/fidelity/turbo.html#fluid-structure-interaction

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