化工计算模拟软件需求说明

化工计算模拟软件需求说明（一）实施目标完成该专业软件工作平台的采购和验收，对软件使用人进行系统培训，使操作者能够熟悉软件的各个功能模块以及熟练操作软件，构建化工反应器及相关工艺本质安全的设计与仿真分析平台；利用反应器本质安全设计与仿真分析平台“三传一反”和连续介质多尺度数值模拟的强大能力完善现有技术平台的不足，研究在微尺度条件下,反应温度,反应器结构对反应结果的影响，实现化工反应过程的本质安全，为持续做好精细化工过程安全技术支撑工作提供有力保障；（二）采购清单序号仿真类型软件名称数量1CFD模拟软件化工计算模拟软件1套（三）化工计算模拟软件技术要求及参数3.1软件界面友好，包括几何处理模块、网格处理模块、分析求解模块、后处理模块以及二次开发等模块；并且单一软件可以解决流动、传热、化学反应、颗粒输运及结构力学等多学科问题；3.2无需借助其他工具，直接自动化划分高质量的体网格和边界层网格；3.3具备先进的多面体网格（polyhedralmesh）技术，能独立自动生成多面体网格；3.4拥有全新的包面功能，可以将工程案例中的复杂且破碎的CAD模型自动转化为封闭的面网格；3.5拥有网格变形，网格嵌套等动网格技术，保证网格的质量，可实现物体的复杂运动模拟，动网格模型可以模拟运动物体周围的流体流动，支持网格重构算法和六自由度计算；3.6网格变形控制点工具可以创建可视化的网格变形控制点；使基于adjoint算法的优化设计变得更简单和自动化；创建多样的控制点模式，可以驱动和控制网格的变形和约束，可指定网格控制点的位移量来实现网格变形；3.7对于流固共轭传热问题，能够自动同时对流体和固体计算域生成交界面连续的网格，以保证共轭传热的计算精度；3.8可以求解牛顿流体或非牛顿流体问题；3.9能进行换热问题模拟，包括强迫、自然和混合对流换热问题，共轭传热和辐射换热问题；可以考虑太阳辐射、透明固体辐射以及可穿透介质辐射的传播；3.10可以完成化学组分的掺混和反应，包括各向同性和非均匀的燃烧模型，表面沉淀和反应模型，可以模拟燃烧化学反应过程，包含EBU、PPDF及CFM等模型；提供复杂化学反应模型，如：碳烟生成和Nox排放模拟，煤粉燃烧模型等；3.11内置多种化学反应模型，如EDC、EDM、PDF、LaminarFinite-Rate、CompositionPDF、PremixedCombustion（Zimont/Peters）、PartiallyPremixedCombustion模型；3.12具有可以处理固体粒子的离散元(DEM)模型，通过基础形状（球体、柱体、胶囊体及多面体）的组合来构建复杂形状的颗粒，实现真实不规则形状颗粒的模拟，且具备能够高效率处理超大规模粒子数量的算法；3.13支持在单个仿真任务中同时加载颗粒力学、化学反应、传热及自由液面等多物理模型实现复杂传质传热过程模拟；3.14具有一阶到高阶融合数值算法、伪瞬态算法，FMG初始化，Hybrid初始化；3.15可进行静态、动态和准静态分析；线性弹性材料压力、拉力和力负荷计算；映射温度场的热应力分析以及与流体相互作用分析；可对流变物理起主导作用的流体和能量问题进行建模；3.16具备强大的二次开发能力：开发接口满足工程通用开发语言，如FORTRAN语言，C语言等；模型的控制方程可以修改或增加方程项，并且具有增加控制方程的能力；具备增加或修改物理属性、热力学属性、化学属性的能力，并且属性的关系式具有较强的灵活性；具有自定义前后处理变量的能力；具有灵活输入边界、初始数据的能力；3.17具备强大的用户界面开发能力：能够基于先进易用的计算机语言，针对自己产品的CFD分析流程和分析特点开发专用的用户自定义界面；3.18无需其他软件进行数据格式转化，提供模拟过程中实时的信息反馈，具备在计算过程中实时监控分析结果（矢量、标量和结果统计图表等）的功能；3.19具备在笛卡尔、圆柱、球坐标系下方便定义速度和方向矢量的功能，具备丰富的预设标量、矢量场函数，允许用户自定义场函数；3.20能创建等值面、任意剖面、线、点、threshold面、ISO面、流线、单元表面等衍生体；所处理和显示的流场信息图像可以方便的导出为高清晰图片；3.21具备内置优化分析模块，结合参数化模型，可以实现DOE自动化分析；具备优化算法进行多目标优化分析，且优化过程无需撰写脚本；3.22具备高性能并行模块，进行多核并行求解；软件支持不少于60核心数计算的算力；3.23具有真实气体模型，用于模拟实际工程中真实气体流动、温度、压力、化学反应过程；3.24具有多种化学反应求解器，直接求解器、刚性化学反应求解器、松弛化学平衡求解器等，覆盖各类化学反应求解；3.25能够进行复杂化学反应的路径分析，能够自动进行复杂化学反应链路的机理简化；3.26拥有独立的3D几何工具，能够进行建模、模型修复、参数化，具有丰富的几何接口，包括AutoCAD、CATIAV4/5/6、ProE/Creo、IGES、Inventor、NX、Parasolid、SolidEdge、Solidworks、Step等；3.27能够生成结构化网格；3.28具有旋转机械工作流程，能够自动化生成旋转机械的六面体网格，旋转机械设置求解及后处理流程化模板；3.29软件具备丰富的多相流模型，如VOF、Mixture、WetSteam、Eulerian、AIAD、GENTOP模型、PBM（Discrete、InhomogeneousDiscrete、Standard/QuadratureMoment、DQMOM）模型，颗粒流DPM、DEM、DDPM等，可以分析气液、气固、气/液/固多相工程问题；3.30能够模拟无粘流、层流、湍流，湍流模型包括零方程混合尺度模型、Spalart-Allmaras、Standard/RNG/Realizablek-epsilon模型、Standard/SSTK-Omega模型、Transitionk-kl-Omega模型、TransitionSST模型、Linear/Quadratic/Stress-OmegaRSM模型、Scale-AdaptiveSimulation模型、DES模型、LES模型（包含多种Subgird-Scale模型：Smagorinsky-Lilly、WALE、WMLES、WMLESS-Omeg、Kinetic-EnergyTransport模型）以及数种低雷诺数湍流模型；内置近壁面流动的处理方式：Standard/Scalable/Non-Equilibrium壁面函数和EnhancedWallTreatment；3.31具有有限体积及有限元求解器，能够求解牛顿、非牛顿流体流动，具有粘性及粘弹性力学模型，用于模拟高分子材料的挤出成型、吹塑成型、拉丝、层流混合、涂层过程中的流动、传热及化学反应；3.32支持二维平面、二维轴对称、带旋流的二维轴对称、三维流动分析；3.33支持稳态和瞬态分析；3.34支持基于压力的求解器（分离式、耦合式）和基于密度的求解器（隐式算法、显式算法）；3.35支持流固、热固、流热耦合计算-可在Workbench环境下轻松实现与结构模块的单向耦合计算；3.36支持多组份混合、燃烧和化学反应，详细解释燃烧（化学反应）；3.37支持化学反应机理计算，气相反应机理及表面反应机理，考虑化学详细反应的0D、1D反应模型、火焰、替代燃料（反应途径、火焰速度、火焰片）；3.38支持预测化学反应的速率系数、生成物的浓度等；3.39支持气相动力学、‌表面动力学和‌传递过程的模拟，可以将体积和表面反应数据导入CFD软件（如fluent、star等）；3.40支持燃烧化学动力学模拟；3.41支持敏感度分析（改变各基本反应式的频率因子来计算敏感度）、反应路径分析（对与可视化反应路径相关的化学种类的生成率，反应速度的敏感度进行数值化）；3.42支持自由表面流/多相流、基于拉格朗日方法的离散相模型；3.43支持空化模型；3.44支持多孔介质模型及各向异性的阻力模型；考虑传热时可支持局部热平衡模型与局部热不平衡模型；3.45支持以风扇、散热器、热交换器为对象集总参数模型；3.46支持噪声模型-包含几乎所有声学分析功能：直接计算方法（CAA）、声类比方法（FW-H）、宽频噪声源模型、与专业声学软件的耦合功能；3.47支持电场模型-对电化学反应进行仿真时可以考虑静电力和电荷；3.48支持电池模型-可对锂电池和燃料电池进行共轭传热、电化学反应、热电耦合和热失控仿真；3.49支持数据导入-可从主流的网格生成软件和CAE软件直接导入网格数据；3.50支持数据导出-可将结果输出至Tecplot、Ensight等主流的结果可视化软件中进行处理；3.51支持用户自定义程序（UDF）开发；3.52支持参数优化；3.53支持旋转机械分析-专用的前后处理功能模块、针对旋转机械进行特别优化的高鲁棒性求解器（多级、非轴对称流动、多个扰动）、相关的模型与功能（湍流模型、动静叶干扰、蒸汽物性、流固耦合、周期性波动监视器）；3.54支持分子力学计算，包括Amber、Dreiding和UFF力场；3.55支持半经验方法，包括CNDO/2、INDO、MINDO3、MNDO、AM1、PM3、PM3MM、PM6、PDD、PM7；3.56支持量子化学从头算方法，包括HF、MP2、MP3、MP4(DQ)、MP4(SDQ)、MP4、MP5、CID、CISD、QCISD、QCISD(T)、CCD、CCSD、CCSD(T)、BD、BD(T)、CASSCF和RASSCF等方法；3.57EOMCC耦合簇运动方程(EOM-CC)方法支持结构优化；3.58支持纯密度泛函方法计算中使用基组的密度拟合技术；3.59支持纯密度泛函方法计算中使用通用长程校正方案(LC)；3.60支持杂化密度泛函方法，M08family,MN15,MN15L等泛函；3.61支持双杂化密度泛函方法，DSDPBEP86,PBE0DH及PBEQIDH；3.62支持将分子内各个片段的初始猜测整合为对整个分子的初始猜测；3.63支持ONIOM分层计算方法；3.64支持HF、DFT和ONIOM(MM:MO)等级下的BOMD和ADMP分子动力学计算；3.65支持激发态的几何构型优化和频率分析，激发态计算支持解析频率、过渡态优化(TS)及内禀反应坐标计算(IRC)；3.66支持红外、拉曼、共振拉曼、核磁、振动圆二色等基态光谱的计算，VCD及ROA光谱支持非谐振计算；3.67支持溶液中指定态的激发或者去激发计算，激发态电荷转移分析；3.68支持电子振动光谱计算；3.69支持周期边界条件计算，支持周期边界条件下的梯度计算；3.70支持量子化学组合方法：Gn、CBS系列和W1系列方法；3.71支持Windows系统；（四）采购标的数量、交付时间和地点4.1采购数量：1套；4.2交货期：合同生效后30天内；4.3交货地点：用户指定地点；（五）技术支持及服务5.1要求提供现场安装和5日的现场培训；5.2要求质保期限不少于1年；5.3要求提供不少于3年免费技术支持，不少于5次/年线下项目指导；5.4在质保期内，用户可免费更新最新版本软件；5.5免费提供一次项目外包计算服务；5.6供方需保证中国国内有足够的应用支持能力，软件培训需要中方技术人员支持，培训语言须有汉语讲述；（六）软件验收标准及验收程序6.1软件能正常运行，并能进行正常计算、分析处理等，达到招投标文件要求；6.2关键技术指标满足招投标文件要求；（七）其他7.1.软件投入使用后，投标人应提供至少3年免费技术支持服务，包括各种系统故障及对各种突发事件采取应急措施等；7.2.电话、