NUMECA FINE Turbo(空气动力学分析与仿真软件)

NUMECA FINE Turbo是一款非常专业的空气动力学分析与仿真软件，由NUMECA公司全新研发设计。该软件采用了最新的先进数值分析技术，无论数据集多么庞大，无论数值多么复杂多变，都能准确分析，误差几乎可以忽略不计，绝对高于行业标准。该软件具有从亚音速到超音速流动状态的不可压缩和可压缩流体，多用于泵轮、叶轮、螺旋桨等的叶片分析及飞机机翼空气动力学分析等操作。配备了业界最先进的二阶精度结构网格求解器，并采用了密度求解方法，充分保证了流场的快速收敛速度。通过使用多重网格技术，让您的计算速度可以翻倍增长。可以用来模拟一些复杂的流体现象，如不可压缩流体、可压缩亚音速流、跨音速流、超音速流等。旨在为广大用户提供高集成度的流场数值模拟环境，为叶轮机械的设计开发提供了一套可行可靠的先进解决方案。
与此同时，新版本的FINE Turbo16带来AutoGrid5全新的螺旋桨网格向导能够更精确地捕捉带有圆形桨梢的螺旋桨几何，并配备了专门的拓扑结构来保证网格质量。增加了非线性谐波（NLH）模块可对于不稳定的仿真，求解速度提高2到3个数量级。配合AutoGrid5中的全新螺旋桨网格向导，用户现在可以使用FINE/Design3D对螺旋桨叶片进行自动优化。通过直观的界面，UQ模块允许用户设置由任意PDF规定的输入参数的不确定性，将它们组合并分析其对解决方案的影响。

安装教程

1、首先从本站下载数据包然后解压，得到镜像文件“NUMECA.FineTurbo.16.1.Win64.iso”将其进行加载

2、双击setup.exe安装，点击yes

3、进入安装向导点击“next”进入下一步

4、选择安装位置，默认路径为“C:\NUMECA_SOFTWARE”，建议最好不要安装到系统盘（C盘）

5、软件安装需要一些时间请耐心等待即可

6、当安装完成后点击“finish”即可退出安装向导

7、安装完成后先不要运行，回到刚才下载的数据包中将“NUMECA_License_Server_11.16.4.0_x64”文件夹复制到软件的安装目录中

8、随后以管理员的身份运行文件夹里面的“server_install.bat”并等待直到新服务“ NUMECA License Server”将被安装并启动

9、运行“ NUMECA_License_Server_11.16.4.0_x64 \ numeca_SSQ.reg”，然后确认将信息添加到Windows注册表中

10、运行“ NUMECA_License_Server_11.16.4.0_x64 \ SolidSQUADLoaderEnabler.reg”，并确认将信息添加到Windows注册表中

11、将fine161文件夹复制到安装目录中，点击替换目标中的文件

12、最后重启计算机，即可使用软件

软件特色

1、先进的几何功能，如刀片细丝和对称和不对称的效果
2、Python脚本技术
3、自动创建性能曲线
4、各种网络和流体的模拟和分析
5、超级计算机上的高性能计算
6、非线性谐波，用于扭转椎间盘相互作用；

软件功能

一、CPU-Booster
隐式算法与多重网格相耦合的计算方法，其科学、强健的算法使得在保证精度的前提下，可将CFL数推至1000，原来上千步的迭代求解现在只需要几十步迭代求解就可以收敛，从而大幅度消减了计算时间，将工作效率提高了一个量级。作为一种完全意义上的技术创新，CPU Booster为工业界大规模、复杂物理场的高速求解提供了强有力的技术保证，将CFD技术带入到了快速求解时代。
1、完全植入程序和FINE/Open求解器
2、在保证计算精度的前提下将CFL数推至1000
3、可与各种湍流模型兼容
4、大幅度降低数值模拟耗时
二、NLH Method
在工程实际中，由于转静子的相对运动使叶轮机械内部流动必然存在着固有的非定常特性（尾迹、激波、堵塞、失速、喘振和畸变等）。定常计算中，采用传统的掺混面平均的交界面处理方法忽略了级间干涉非定常效应，并不能真实地反映其内部流动。基于双时间步长的非定常模拟能够完整捕捉流动细节，但其往往需要进行全通道计算，网格划分和计算耗时过长限制了其在工程实际中的应用。针对这一问题，推出了非线性谐波法（Non Linear Harmonic method），这是一种在时域内求解的时域谱方法，它基于快速傅里叶变换方法，在线化时间法的基础上用时均方程替换定常方程，从而将非定常流动分解为时均流动和若干扰动流叠加来进行耦合求解。它只需采用与定常计算相同的周期性单通道网格，花费很少的CPU时间就可实现满足工程精度的转静子非定常流动数值模拟。
1、完全植入NUMECA FINE/Turbo 16和FINE/Open求解器
2、可通过设置傅里叶阶数来控制求解精度
3、仅需模拟单通道，没有上下游叶片周期性限制
4、相较传统非定常计算大幅减少工程耗时
5、NLH计算结果可以配合其他模块或软件进行流固耦合或噪声分析求解
三、Modal Flutter
流固耦合是自然界普遍存在的物理现象，也是诸多工程领域所面临的一个多学科交叉问题。为解决流固耦合问题，推出了Modal模块。对于大部分叶轮机械而言，模态参数可以由数值模拟或试验测量得来。在获取了振型和固有频率之后，软件会考虑流动和结构间的相互作用并通过求解模态方程来计算结构变形。进一步，可以配合NLH模块来对叶轮机械颤振问题进行求解分析。
1、具备专有界面定义二维翼型动态失速运动规律
2、通过振动角和频率等参数定义旋转振动
3、导入结构的模态刚度矩阵以实现模态法进行叶轮流固耦合，计算过程中无需调用外部固体有限元分析软件
4、利用模态分析得到几何的固有特征（包括固有频率、固有振型和阻尼），实现叶片气动弹性稳定性分析
四、Multiphysics
工程上的燃烧过程经常会涉及到多相流问题，从流体力学的角度研究湍流燃烧，可以将燃烧问题描述成n种流体在流动的掺混作用下发生m种化学反应并释放能量的过程。FINE/Open软件具备丰富的多相流、燃烧和湍流模型，为多物理场问题尤其是燃烧问题的求解提供了优秀的解决方案。1、兼容HEXPRESS、HEXPRESS/Hybrid等快速网格划分软件
2、丰富的多相流、预混/非预混燃烧、湍流模型
3、可结合OpenLabs对燃烧模型进行添加或修改
4、兼容CPUBooster加速收敛技术，大幅度降低数值模拟耗时
五、TurboWizard
TurboWizard是推出的新功能，专为涡轮增压器（离心压缩机）数值模拟提供的向导模式。用户可以遵循该向导模式，最少只需要5步输入选项即可完成结构化叶轮网格文件导入——计算边界条件设置——蜗壳几何文件导入——非结构化蜗壳网格自动划分——网格自动拼接——求解的全部过程。进一步配合植入CFView后处理软件中的TurboWizard后处理向导，只需进行简单的4步操作，就可以方便地输出诸如周向平均、展向分布、叶片表面参数分布等常用的后处理选项，进一步缩短用户进行仿真分析的人工工作量。
1、默认叶轮采用AutoGrid5，蜗壳采用HEXPRESS进行网格划分
2、可在模块中直接完成R/S交界面处理以及边界条件设置
3、在后处理模块中预设了多种常用后处理选项
六、C-Wizard
NUMECA在软件中推出全自动化处理模块C-Wizard，可以直接输入几何模型，整个计算域建立、网格参数设置、制作、计算设置实现全自动化处理，极大的降低了工程时间，提高了工程师的工作效率。
1、全自动化处理功能
2、阻力计算功能（Resistance）
3、耐波性计算功能（Seekeeping）
4、敞水桨性能模拟功能（Open-propeller）
5、滑行艇模拟功能（Planning regime）

软件评测

NUMECA FINE Turbo专注于解决涡轮机械和叶片机械的特殊CFD问题。可用于设计和优化所有类型的叶片机械（涡轮机）中的流体力学实际问题：多级轴向，径向和混合压缩机，涡轮机，泵，风扇和螺旋桨以及蜗牛，扩散器， 热交换器和排气系统。包括参数化叶片轮缘发生器、用于刀片机的参数块结构自动网格生成器、用于任意几何形状的块结构网格生成器、结构化的3D Navier-Stokes方程求解器以及后处理器等，轻松简化您的操作过程，完美模拟流体、电流的旋转机器和设备，不需要投入大量的成本，速度也更快！