CONVERGE中文简介

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1、新一代内燃机CFD模拟软件TM——CONVERGECFDTM美国CSI公司开发的计算流体力学分析软件CONVERGE，成功地解决了CFD领域中非常棘手的动网格问题。其首先被最关注此问题的发动机行业所成功应用。其同时也是一款优秀的通用CFD软件，其强大的功能也适用于更广泛的工程各领域；完全自动化的网格生成功能适合于从简单到非常复杂的所有几何模型，这不仅消除了网格划分的时间，而且极大地提高软件使用效率。TM目前很多大型的发动机生产厂家，比如CaterPillar公司，在用CONVERGE进行优化设计；全球前4大汽车公司中，已经有3家是Converge的用户；新用户

2、每天都在增加……TM一、CONVERGE的特色1．针对其它传统CFD分析工具对于动网格处理能力的不足，由发动机研发与CFD软件开发两领域的专家合作开发而成。2．软件自动运用实时网格处理技术进行网格剖分，用户不用花时间划分网格。3．移动边界的处理和固定边界一样简单。因此，如果您的模拟中包含可移动的边界，如气门和活塞，那么您将不需要额外的处理时间。4．采用结构化的笛卡尔网格，以提高计算精度。5．网格密度调整非常容易，有利于获得最满意的计算结果。6．在导入几何模型的过程中，几何模型的特征被精确保留。网格密度变化时，而拓扑结构保持不变。7．采用动态网格放大/缩小技术，

3、在计算过程中根据需要，按比例自动放大/缩小网格尺寸，以获得对计算资源的最佳利用。8．固定网格嵌入技术的采用，使我们在某些必要的场合（喷嘴附近或边界层附近）可以进一步提高计算精度。同时，固定网格嵌入功能可以在计算过程中随时启用或停止。第1页共6页9．在速度场和其它标量场（如温度场），可以利用网格自适应技术增加网格密度。用户可以自行设定最大网格数，这样系统可以自动分配计算资源，获得最佳计算效果。TM10．CONVERGECFD中包含一个化学反应的求解器SAGE，毋需再花钱购买化学反应求解器。TM11．CONVERGE中还包含了关于喷射、壁面薄膜、点火、湍流、燃烧和

4、排放等过程的子模型。12．支持并行计算，自动进行计算域的分配。TM13．CONVERGE可以满足你对内燃机模拟的所有需要，使用户不再为了匹配不同软件的计算结果而费力。TM二、CONVERGE主要功能TM1．CONVERGE网格的处理功能TMTM1).在CONVERGE中，网格剖分是CONVERGE软件本身功能的组成部分，因此，无需人为划分网格就能获得高质量的正交六面体网格；TM2).在CONVERGE中，用户只需方便地设定运动边界的运动规律，而无需关注网格的变化；TM3).CONVERGE的网格控制能力强大。在同一个模拟中，同时对任意数量的点进行网格控制，也可

5、在任意模拟时刻改变网格疏密。TM2．CONVERGE的发动机CFD分析功能1).进/排气管道系统的设计和优化：通过动态仿真模拟来对进排气管道系统进行优化设计。2).燃烧/排放分析，包括：火花塞点燃方式发动机的湍流火焰模型（如图1所示）、火花塞点燃式发动机的COCHNOx和爆燃模型、直喷式柴油机NOx和碳烟排放模型、用户可添加CHEMKIN格式组分数据等。图1火花塞点火过程模拟图2几何优化TM3).气门升程曲线优化：CONVERGE能够加入气门升程的试验数据，也可用户自编升程曲线。TM4).几何模型优化：CONVERGE采用遗传算法对几何模型进行优化设计，如

6、：活塞顶部形状优化（如图2所示）等。5).气道喷射过程分析，包括：多孔喷射、油滴分布、壁面薄膜、油滴碰撞与混合、Urea喷射等。6).高压轨腔优化设计，包括：轨腔结构优化、轨腔内部压力瞬态分析等。第2页共6页TM7).实时发动机系统的动态仿真：CONVERGE可同时模拟多个气缸的工作过程。8).废气阀和旁通阀设计，及其它……三、发动机模拟工程应用1．柴油发动机TMCONVERGE中的网格自适应技术、处理复杂几何和移动边界的能力以及丰富的喷射和燃烧模型，使其成为模拟柴油发动机工作过TM程的最理想工具。采用CONVERGE可以对柴油发动机的完整工作过程进行模拟（如

7、图3所示），而不必依赖其它软件。为了提高效率，有时我们只对燃烧室的一图3高速直吸式柴油发动机的吸气过程速度场模拟部分进行模拟，比如具有周期性、对称性的模型。图4展示了我们对柴油机燃烧室的1/6模型进行模拟的过程（温度场用不同的颜色表示）。图4燃烧室1/6模型仿真模拟图5喷射过程模拟对于柴油发动机的模拟来说，结果的准确性，很大程度上取决于喷射模型的精确程度和合适的网格密度。图5显示了利用网格自适应功能模拟的喷射过程（温度场用不同的颜色表示）。2．汽油发动机TM对于汽油发动机的模拟来说，CONVERGE在PFI和GDI的设计中都表现得非常出色，这主要得益于它处理复

8、杂几何的能力、强大的燃烧反应求解器SA