蒋辉国：流体仿真解决方案与应用实践

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1、蒋辉国：流体仿真解决方案与应用实践

2、第1各位嘉宾，下午好！非常感谢大家来听我的报告。我今天跟大家交流的主题是CFD的应用。就当前CFD发展做个汇报。内容分几个方面，首先是业界最新状况，另外是CFD的发展趋势，最后是如何有效应用CFD技术。流体力学仿真大家应该都知道这个名词，我还是希望想问大家，如果亲自做过流体力学仿真的举下手？在座的不多，我想我这个报告很适合大家听。美国ANSYS大中国区总经理蒋辉国世界上最大的流体力学仿真公司在今年5月1日被ANSYS收购，这个公司做的市场份额并不大，ANSYS现在

3、是全球最大CAE供应商。CAE的作用上午、下午很多人都讲过了，最大特点是CAE推动产品的开发和创新，主要作用是使我们产品开发工作更好的开展，更快的开展，更节省钱的方式开展，CAE很多方面是替代实验帮助你产品创新，所以有两种作用，一种是代替实验，使你的速度更快，更省钱，另一方面，有一些场合下实验做不到仿真可以做到。比如要测试一个汽车运行3万小时性能怎么样，而真正的3万小时汽车早就报废了，那么就模拟车在疲劳等条件下运行三万小时。仿真是非常重要的，提高产品的创新能力，而且创新能力又是企业竞争力的主要标志。

4、世界上著名统计公司做过分析，在一个企业最初客户要重视的，或者在市场上之所以立足长期发展，主要因素来自于企业的创新能力，占整个份额的53%。CAE作为一个整体领域已经成为当今世界必须的工具，而不是可选。前几天我碰到一个领导，让我谈一下CAE工具的作用，他说我以前没有这样的工具产品照样设计的出来，航天飞机上天都没有问题，为什么现在说必须要有CAE，我说过去可以，但是如果还是用老套肯定会被淘汰，同样汽车行业也是一样，所以细节今非昔比，要怎么办？要用更省钱的办法、速度更快办法。如果建个实验室，去买昂贵设备创

5、新产品，这样不行，中国本身就没有钱，每年科研经费相当有限，要靠软的方法。世界上前25位创新公司当中，只要与制造业有关肯定都采用了CAE软件。大家有没有注意到这样的事实，几乎所有商品在制造前，或者制造过程中，都离不开流体状态，比如木材离不开，人的血管是流动的，也离不开。第二个现象，流体仿真能够分析和解决的问题，包括多向流动。两种化学物质，混合在一起构成的化学反应也是流体学分析的内容之一。传统流体力学是非常局限的学科，而且应用时需要专门的人才，博士、硕士，搞过专门流体力学，原来桌面式不可能想象。现在情况

6、变了。现在可以进行模拟，功能非常强大，可以模拟涡流、化学反应、燃烧，界面非也常友好。流体力学已经潜入到CAD或者工程设计中最初级部分。美国最著名的是戴尔福汽车配件公司。下面我讲讲和我们身边哪些行业有关系，我不可能包括所有的例子，首先是汽车行业，看到箭头所示，有个相关问题，车灯时间长了会黑这只要在通风部分设计就行，另外还有排出的污染气。你要想着发展，要考虑慢速、高速，不同情况下燃烧效果怎么样，另外车的空调问题，达到你的舒适度。不是说随便设计，差不多就可以，那是过去，现在这车上市，就认为是低级车。另外汽

7、车的外形，以前可能不注意，现在动不动跑这么远。现在世界上70%的F1车队都用流体力学分析。另外波音公司，全部是由数字化生产，最后风洞做一下实验。宝马公司在设计好的基础上，利用流体力学改变了一点，然后效果大大不同。国内知名公司，像一汽、奇瑞，合资企业，还有航天，更离不开流体力学。另外空客公司都在用，主要是喷管的设计，要采取一系列降温措施，这都要由流体力学支持。还有导弹的投放，弄不好导弹就撞到飞机机翼上，或者导弹飞的不远，这都要流体力学进行仿真。下面是能源问题，像风能、水能，国外一个发电机组，按照流体力

8、学改了以后，每年都有几百万的美元收入，而它买套件贵的就要几十万。还有核能，核能反应有个冷决问题，必须按照流体力学。风能发电的风向问题、叶片设计问题，还有燃料电池的化学反应过程，煤粉燃烧。美国阿拉巴马用流体力学改变了锅炉，结果使锅炉排放的污染物最少，它通过软件进行改进，可以达到美国环保要求，节省经费50%。还有一个环保问题就是小区设计，有设计师给我讲，说小区内一刮风，杂物都在小区转，能否解决，我说太容易了，根据流体动力学。大家不觉得贝克汉姆球很有特色，我们用流体学进行分析，找出球的轨迹，从脚的动作就可

9、以看出来你的球怎么分，然后预测你守门员应该知道哪个方向转，找出规律，这是一方面。还有在改进足球本身，球别看都一样，其实不一样，40年来球的阻力减少30%，这样可控度就提高很多，很多教授都做过研究。流体力学增长趋势非常快，全球咨询公司分析，在中国增长最快，像刚才按照说的奇瑞，中国制造和中国创造，其实反映了责任和义务非常大，首先中国能否实现转变，就看能否有效利用有限资金，有限人力。我一直跟高层领导呼吁，你一直说科技改变中国，可是你在上海讲的，你的科技投入和GDP增长不成比