Flowmaster汽车版及应用案例介绍-2012

1、Hi-key Technology专业工程软件和服务提供商Flowmaster汽车版及应用案例介绍上海海基盛元信息科技有限公司 Flowmaster Group Flowmaster GroupFlowmaster易用性简介Flowmaster汽车版应用案例Flowmaster公司及软件介绍报告内容Flowmaster汽车版介绍 Flowmaster Group Flowmaster GroupFML公司简介FML公司1984年成立，总部在英国，在美国、法国、德国和印度设有研发机构FML公司拥有120多名技术工程师，Flowmaster软件有20多多年年的开发历史Flowmaster是一款面向

2、流体系统仿真的工程分析软件，也是FML公司的唯一唯一产品工程师们在英国流体力学研究中心进行了1万多个小时万多个小时的实验，并把数据内置到Flowmaster软件中Flowmaster软件已通过ISO 9001认证，在全球21个国家和地区有销售代理商，在全球超过1000家机构在设计时使用Flowmaster，如宝马、奥迪、通用、丰田等海基科技是Flowmaster在中国的唯一代理商 Flowmaster Group Flowmaster Group Flowmaster是一款面向工程的流体系统仿真软件，广泛应用于设计和分析复杂的流动、传热等问题。具体功能包括： 压力，温度，流量，传热量等参数预测

3、压力，温度，流量，传热量等参数预测 稳态分析稳态分析&瞬态分析瞬态分析 不可压缩流体不可压缩流体&可压缩流体可压缩流体 液体液体&气体，空调系统气体，空调系统 部件的评估部件的评估 任意规模及复杂度的系统任意规模及复杂度的系统Flowmaster功能介绍Flowmaster流体系统仿真 三维CFD模拟 Flowmaster Group Flowmaster Group强大的热流体系统仿真功能完备的分析模型瞬态、稳态、可压、不可压、换热、填充、流体配平完备的热流体系统元件大量标准的流体元件，并且可自行定义真实的物理实验数据，确保结果的精度稳定、快速的求解器便捷处理不连续数

4、据以及原始数据相较三维CFD软件，求解速度显著提高便捷的建模工具先进的图形用户界面元件库、特性数据库、流体介质库参数输入仿真数据设置 Flowmaster Group Flowmaster Group 丰富的元件库BendsCircular BendsRectangular BendsValvesControl Valves12 Different TypesCheck ValvesSwing-Check ValveClapper-Check ValvePlug-Check ValveRelief ValvesPoppet Relief ValveHeat ExchangersRadiator

5、Heat ExchangerHeater/CoolerPipes & PassagesCylindricalRectangularPrismaticHexagonalRotating PassageTransitionsAbruptGradualPumpsRotodynamic PumpsCompressorCentrifugal FanControllersScript ControllerTabular DataCurve InputPIDMotor Torque ControllerPressure UnloaderSourcesFlow SourcePressure Sourc

6、eZero Flow Blank EndPressure Vs Flow SourceJunctionsY JunctionsT JunctionsOrificesSharp-Edged ConicalLongRadiussedSquareSharp-Edged Standard Orifice PlateReservoirsGeneralConstant HeadVariable HeadFinite AreaStorage Vessel2-Armed Tank 3-Armed TankExpansion TankAccumulatorsAir VesselBladderVented Air

7、 VesselDiaphragmsWeirsMiscellaneousGaugesECMsDiscrete LossesGeneral Loss ComponentSolidsPoint MassSolid BarThermal BridgeTemperature SourceHeat Source AC ComponentsEvaporatorCondenserCompressorAccumulatorReceiver DrierFixed Orifice TubeThermal Expansion ValveVariable Orifice Valve Flowmaster Group F

8、lowmaster Group 完备的数据库Control ValvesVariable ThrottlePressure ReducingPressure ReliefSimple Relief Valve Cylinders1 Rod 2 Acting Faces1 Rod 1 Acting Face2 Rods 2 Acting FacesLoadsLoad Vs TimeLoad Vs Operational VariableCheck ValvesSimplePilotSpringHeat ExchangersRadiatorHeat ExchangerHeater/CoolerLo

9、ssesGeneral Loss Component2 Different BendsSmooth Mitre Circular TTransitionsAbruptGradualOrificesSharp-Edged (Conical)LongRadiussedSquareSharp-Edged Standard Orifice PlateSolidsPoint MassSolid BarThermal BridgeHeat Source Temperature SourceValve DynamicsPressure ReducingPressure SequenceCounter Bal

10、ancePressure ReliefMiscellaneousGaugesECMsPumpsRotodynamicPositive DisplacementMotorsHydraulic Gear AccumulatorsAccumulator ControllersTabular DataCurve InputPIDMotor Torque ControllerPressure Unloader Controller Pipes & PassagesCylindricalRotating PassageReservoirs & SourcesReservoirsFinite

11、 Area2-Armed Tank3-Armed TankExpansion TankSourcesFlow SourcePressure SourceZero Flow Blank EndPressure Vs Flow Source Directional Control Valves 6 Available2 Port3 Port4 Port2 Position3 Position (3)建立完善的用户数据库 Flowmaster Group Flowmaster Group便捷的自定义专有特性曲线、曲面 Flowmaster Group Flowmaster Group快速建立系统模型

12、 Flowmaster Group Flowmaster GroupFlowmaster在产品开发过程中的定位在产品研制早期评估多种方案，减少物理原型产品的数目允许设计工程师对系统进行参数化分析和选择判断所设计的物理模型是否满足原设计方案根据需要进行优化设计对产品的改进进行诊断、确认和完善 Flowmaster Group Flowmaster GroupFlowmaster易用性简介Flowmaster汽车版应用案例Flowmaster公司及软件介绍报告内容Flowmaster汽车版介绍 Flowmaster Group Flowmaster Group汽车工业面临的挑战行业标准与规章行业标

13、准与规章 US CAFE Kyoto EU 2000/304/EC市场市场 时间 成本 企业形象与品牌 竞争客户需求客户需求 性能 舒适性 Flowmaster Group Flowmaster Group1990研发成本比例约4%研制周期40至50个月18至24个月当今200524至30个月12个月CAE 有效提升产品竞争力汽车研发过程汽车研发过程 Flowmaster Group Flowmaster GroupFlowmaster汽车版Flowmaster Auto版是在Flowmaster V7仿真平台的基础上，针对汽车行业开发出的具有专业功能的一个版本主要特征V7版的首个专业版本全新

14、的前、后处理工具更新、增加了元件专业的应用冷却系统 润滑系统空调系统 燃油喷射系统排气系统 空气侧系统汽车专业的用户指南 Flowmaster Group Flowmaster Group汽车版部分专用元件废气阀涡轮增压器发动机体水泵润滑油喷嘴限压阀油泵暖风仓催化转化器排气弯管滤网油滤器温控阀油冷器增压空气冷却器固定容积元件导热元件对流元件热辐射元件热桥 Flowmaster Group Flowmaster Group 功能描述压损vs流量 to损失系数vs雷诺数 压损vs流速 to损失系数Vs雷诺数通过参考点进行转换 参考温度 参考压力 密度 粘度 价值不必再使用Excel表格进行人为转换

15、直接利用实测数据或部件生产厂商的数据生成所需的特性数据生成特性数据的同时保留了原始数据前处理和后处理工具(流阻特性数据转换器） Flowmaster Group Flowmaster Group前处理和后处理工具（频域分析） 功能描述对仿真结果进行快速傅立叶变换 频谱分析（frequency spectrum) 能谱分析 (power spectrum) 价值通过频域分析对结果进行评估通过频域分析对控制系统参数 进行调试，优化控制算法 Flowmaster Group Flowmaster Group? 具有在客户整个产品研制过程中起到重要作用的系统仿真技术研发能力 为汽车行业服务长达20年2

16、001 - 20081998 - 20001995 - 19971989 - 1994标准仿真 将Flowmaster使用贯穿于原型车整个研制周期上MIRA、Ricardo等汽车咨询公司为汽车公司提供一维系统仿真咨询获得利润 汽车零部件供应商使用Flowmaster，因为汽车厂商关心零部件与整个系统的匹配早期，汽车厂商把Flowmaster软件作为系统设计的一种技术创新工具Flowmaster在汽车行业的成长历程 Flowmaster Group Flowmaster Group国外Flowmaster用户8 of the top 12 Auto Companies use Flowmaste

17、r*fortune 500 Flowmaster Group Flowmaster Group国内典型汽车用户长春一汽汽研所东风汽车上汽乘用车技术中心泛亚汽车广汽奇瑞汽车重庆长安吉利汽车上海海马汽车江铃汽车北汽福田广西玉柴北方发动机研究所北方车辆研究所清化大学汽研所天津大学内燃机国家重点实验室上海交大制冷与低温工程研究所北京理工大学车辆工程学院北京工业大学即将购买客户柳州五菱一汽海马。 Flowmaster Group Flowmaster GroupFlowmaster易用性简介Flowmaster汽车版应用案例Flowmaster公司及软件介绍报告内容Flowmaster汽车版介绍 Flo

18、wmaster Group Flowmaster GroupFlowmaster在汽车行业的典型应用 Flowmaster Group Flowmaster GroupVTM 冷却系统冷却系统模型冷却系统模型稳态与瞬态计算变参数分析基于几何与性能的换热器更多的元件Flowmaster 汽车版可以预测:暖起时间节温器的行为冷却液的温度瞬态仿真瞬态仿真The Flowmaster model has been validated against CFD results. This was done for design verification purposes. The accuracy bet

19、ween the two simulation tools was 0.9%.Cummins Diesel Engines发动机冷却系统元件发动机冷却系统元件 Flowmaster Group Flowmaster GroupVTM 空气侧3D 显示显示基本的空气侧与冷却系统模型基本的空气侧与冷却系统模型空气侧系统元件空气侧系统元件 Flowmaster Group Flowmaster Group空气侧分段控制器Array of temperature, pressure and mass flow rateArray of temperature, pressure and mass fl

20、ow rate3D-CFDsegmented3D-CFDsegmentedFlowmaster空气侧分段控制器在空气侧系统的仿真分析中，经常需要设置或者测量某一段的数据 。空气侧分段控制器能够给定或者读取分段元件任意一段的数据。Different mass flows, temperature and pressures across heat exchangers Flowmaster Group Flowmaster GroupVTM 润滑系统 完备的元件、流体工质与特性数据 Flowmaster 填充求解 元件相互影响与换热 稳态与瞬态求解 变参数分析与驾驶周期模拟 与其它软件的联合仿真

21、，如：ANSYS Fluent, STAR-CD and MATLAB/Simulink润滑系统元件润滑系统元件四缸、双凸轮轴润滑系统模型四缸、双凸轮轴润滑系统模型轴承 Flowmaster Group Flowmaster GroupVTM 润滑系统案例 四缸、双凸轮轴发动机的润滑系统 通过油泵从油底壳供油 转动部件通过FM的旋转通道元件进行模拟 所有轴承均使用FM已有轴承进行仿真 通过稳态与瞬态分析，验证发动机的各关键位置是否具有充足的润滑油，从而避免过热及失效润滑油量能够非常明晰的显示润滑油量能够非常明晰的显示 Flowmaster Group Flowmaster GroupVTM 空

22、调系统价值 在样机之前精确模拟空调系统的特性，节省成本 开展假定分析评估空调系统元件 在研发过程中催生新的设计理念压焓图压焓图空调系统元件空调系统元件功能 通过完备的元件、冷却剂以及特性数据模拟空调系统 双向的热泵建模 瞬态与稳态分析 任意流体工质均可流过换热器 基于几何与特性的换热器模型 集成NIST REFPROP 8.0 Flowmaster Group Flowmaster GroupVTM 空调系统案例空调系统仿真可以预测： 总体性能 能耗 冷却剂的温度 对座舱空气的影响 Flowmaster Group Flowmaster Group新技术Flowmaster从P+Z Engin

23、eering获取了KLAN的授权KLAN 代码包括CO2大量基于几何的换热器发动机模型齿轮箱模型源于宝马公司的代码P+Z 将促进FM的发展http:/ Flowmaster Group Flowmaster Group基于几何的高级换热器 高级换热器需定义如下参数高级换热器需定义如下参数 几何尺寸几何尺寸 (长度，宽度，高度长度，宽度，高度) 翅片管翅片管, 间隙间隙 管排布置管排布置, 连接形式连接形式 支持单相流动与两相流动换热支持单相流动与两相流动换热 支持空调中的支持空调中的Chillers 5 种高级换热器（换热器模型总数达到种高级换热器（换热器模型总数达到了了13个）个） 200多

24、个经验公式多个经验公式基于几何的高级换热器Geometric Data Wizard Defining Heat Tube Connectivity. Flowmaster Group Flowmaster GroupVTM 车舱元件能够模拟任意车舱几何以及外界环境对空调系统的影响 Flowmaster Group Flowmaster GroupVTM 车舱元件功能瞬态分析元件尺寸对车厢条件的影响可考查车窗光线入射的影响考虑气候因素对车厢内的影响对空调系统与车型进行匹配分析优化控制策略，保障乘客的舒适性 Flowmaster Group Flowmaster Group燃油喷射系统功能 通过

25、完备的元件、介质以及特性数据模拟燃油喷射系统 瞬态与稳态分析 变参数分析 频域分析 与其它软件进行联合仿真，如：ANSYS Fluent, STAR-CD and MATLAB/Simulink价值 确定系统管道的尺寸 优化供油性能 迅速研究不同的配置对系统性能的影响 在早期设计中发现潜在的风险燃油喷射系统元件与机械元件燃油喷射系统元件与机械元件四缸发动机燃油喷射系统模型四缸发动机燃油喷射系统模型 Flowmaster Group Flowmaster Group燃油喷射系统应用案例 针对某大型柴油机的燃油喷射系统，建立了燃油喷射器模型，开展了一系列分析 Flowmaster Group Fl

26、owmaster Group排气系统功能 建立完整的排气系统分析模型 完备的换热分析 稳态与瞬态分析 变参数分析 与声学分析以及三维CFD软件进行联合仿真价值 验证系统压力、流速、温度，确保任意工况的稳定工作 优化曲轴箱强制通风 满足性能、成本以及声学目标 对最新的减排设计方案进行设计与优化，如生物柴油、停缸、混合动力、能量回收等排气系统元件排气系统元件“Using Flowmaster really benefited the development of this cranes exhaust. We were within 99% of test data.”Aden Bott, R&a

27、mp;D Engineer - Eminox“The main benefit of ADEPT and Flowmaster is that a development engineer can now design and optimise system backpressure in less than a day when it used to take a week.”Roger J Chuter, Principal Systems Engineer - ArvinMeritor Flowmaster Group Flowmaster Group排气系统案例该模型为单排气歧管双尾管

28、的系统模型计算目的是获取背压以及排气流量 Flowmaster Group Flowmaster Group利用1D 车舱模型可以对汽车进行定性分析整车热管理VTM1D与与3D耦耦合分析，共合分析，共同优化系统同优化系统性能性能 座椅梁方向盘气温仪表板 Flowmaster Group Flowmaster Group直接将温度显示在实物的相应位置直接将温度显示在实物的相应位置 Flowmaster Group Flowmaster GroupFlowmaster汽车版发展规划Functionality短期短期:路面谱路面谱完善节温器扩充冷却水材料库扩充制冷剂材料库扩展润滑系统瞬态分析扩展润滑系统瞬态分析扩充发动机舱空气侧分析