媒体专访｜“技术+市场”双轮驱动，积鼎科技如何打造国产CFD流体仿真软件标杆品牌？
在近日举办的第20届中国CAE年会暨第6届中国数字仿真论坛，《智能制造》杂志对国产工业软件服务商积鼎科技总经理傅彦国进行专访。
2024-09-05
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发动机的研制涉及空气动力、燃烧传热、自动控制等多方面的问题。相比基于物理样机试验的传统涉及方法，数值模拟仿真设计方法大大地节约了研发成本、缩短了研发周期。
对于发动机一维概念设计，CMCL燃烧仿真解决方案可以帮助用户快速准确实现点火、熄火、失火、火焰传播以及着火延迟时间和排放等过程的模拟；对于燃油雾化等多相流问题，可通过CFD仿真技术进行精确仿真。全流程的燃烧仿真解决方案能帮助设计人员实现多领域、多维度的燃烧仿真计算。
CMCL软件起源于剑桥，可提供领先的燃料、燃烧及排放仿真解决方案。其软件包括:kinetics™（燃料，排放和后处理的化学反应模型）、SRM EngineSuite™（内燃机物理化学模型）、MoDS™（模拟功能的自主机器学习和高级统计）以及Explorer™（可视化的后处理工具），弥补了计算流体力学（CFD）与零维/一维均质反应模型方法之间的空白，可为用户提供高效的燃料、燃烧以及排放解决方案。
产品功能
·学术前沿的粒度分布模型
·化学反应器（均质，非均质，平衡等）
·简化/浏览化学机制，反应路径分析，灵敏度和通量分析
·试验燃料模型的反应路径结构
·支持自定义化学机制与模型
·点火延迟矩阵，表面化学
·反应堆网络
02 SRM Engine Suite:内燃机物理化学模型
·适用于火花点火 ，压燃和xCCI燃烧模式
·适用于常规燃料和新型燃料
·可靠，准确的排放（气相和颗粒物）评估
·稳定和不规则燃烧（爆震，失火）特征分析
·广泛的预校准实例库，并提供全面的技术支持
·独立运行或与第三方行业标准CAE工具一起运行
·借助MoDS的机器学习（ML）辅助工作流，用于自动模型校准，验证和快速响应/代理模型生成
03 MoDS:模拟功能的自主机器学习和高级统计
·自动模型校准（参数估计）
·智能实验设计（DoE）
·数据驱动模型的高维度代理模型
·多目标优化和多标准决策
·不确定性传播和敏感性分析
·运行独立或与第三方软件链接的API
产品优势及特色
· 不需要划分网格，计算时间少（分钟级）。
· 具备批处理和并行计算能力。
· 适合多种燃料计算：汽油、柴油、生物质燃料、CNG以及混合燃料。
· 可以计算多种排放物：PM、NOx、UHCs、CO等。
· 依托准确的湍流、传热、MDI、EGR、燃油挥发性等模型，可实现燃烧和排放预测。
· 适当地考虑化学反应动力学，涵盖点火、熄火、失火、火焰传播和排放多个过程。
· 易于与一维软件（例如GT-POWER）耦合计算。
SRM Engine Suite耦合具有后处理模块的一维计算软件
· 使用简便。预置了丰富的反应器模型，用户可直接复制使用，如压燃直喷发动机、直喷-火花塞点火发动机、均质压燃发动机、CV、CP、PSR、PFR、尾气后处理（例如DOC、SCR、颗粒过滤）等。
反应器模型
· 具有模型校准与验证功能。MoDS基于机器学习，可根据实验数据（如压力、排放）对计算模型进行校准，经校准后的模型可以提升预测准确度。
校准原理
校准后理化模型与实验数据对比
产品应用
动力总成
· 重型与常规车辆、非公路机械和船舶内燃发动机模拟与分析
· 燃料，燃烧，排放和性能分析
· 耦合CAE,1D CFD,3D CFD
能源 & 化工
· 流程和系统的技术经济及敏感性分析
· 化学和能源过程的流程工程分析
· 气相合成有机和无机纳米材料
案例1：重型发动机燃烧和排放
本案例为 CMCL Innovations 与卡特彼勒公司的合作项目，CMCL数字工程应用于卡特彼勒C4.4重型压燃柴油机的测量数据，以实现燃烧特性和发动机排放预测。
案例2：汽车尾气纳米颗粒排放瞬态模拟
针对汽车尾气中的纳米颗粒较难检测的问题，本案例展示CMCL软件中kinetics & SRM Engine Suite在物理化学建模中预测发动机气相及颗粒物排放的能力，以及MoDS生成用于瞬态仿真的高维与快速响应替代模型的能力。
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