热流体管网分析软件Flow System-卡核

制造商：合肥市太泽透平技术有限公司
热流体管网系统仿真软件 Flow System（简称FS）是一款完全自主开发的热流体管网系统仿真与优化软件

热流体管网系统仿真软件 Flow System（简称FS）是一款完全自主开发的热流体管网系统仿真与优化软件，由太泽资深科学家和工程师团队历时多年打造，并且根据中国工业的特色需求仍在不断地成长和完善中。该软件可用于核电、船舶、航空、航天、燃机、汽车、消防、暖通等领域中由众多流体部件组成的复杂热流体管网系统的设计与运维。
借助FS软件，工程师能够以虚拟方式对管网系统中流体的流动和传热情况进行仿真分析和优化设计，从而确保设计出安全和高性能的复杂流体管网系统，并在很大程度上减少真实物理试验次数，节约成本缩短周期。
FS软件的诞生意味着我国高端制造业在热流体管网系统仿真分析与优化设计上，有能力打破欧美的技术封锁，保证国内企业核心设计技术与数字资产安全。

功能模块
稳定的核心求解器
内嵌的统一数据库
内嵌国内/国际元件计算标准
在管网系统设计中，工程师可以在即用型组件的经验模型中选用以D.S.Miller的《Internal Flow Systems》为代表的一系列流损计算标准，以快速建立管网系统数字模型。这些经验模型是基于长期的工业规模验证的高度准确的模型。

丰富的元件库和工质库
FS内置丰富的通用元件库，包含阀门、管道、换热器、泵、阻力元件、孔口元件、共轭传热、监测元件等15大类130种元件，能基本满足工业领域众多行业用户的热流体系统建模需求。软件提供元件库的二次开发接口，可增加用户特定类型的元件模型。
在后续开发中，太泽科技将不断拓展元件库与工质库，致力于软件的持续成长和应用边界的持续延伸。

灵活的后处理功能

FS灵活的后处理功能帮助工程师从不同维度和视角获得多元信息，从而做出高质量的关键决策。FS支持多种形式的后处理，包括：

1.元件的参数浮动显示
2.元件的参数Output显示
3.文本报告及导出
5.曲线及导出
6.云图

对于热流体系统中的关键元件或复杂特殊元件（如泵、压气机、换热器、蒸汽发生器…），FS可为利用基于AI的数据校准功能为用户提供高精度模型。通过引入试验数据或CFD数据，FS将这些元件的经验模型予以自动校准，从而得到具有高度准确性和强大性能预测能力的新模型。可以为用户提高系统仿真的精度，并节约大量用于试验测试的宝贵时间。

FS内嵌的优化模块是基于AI的第四代智能优化系统。在设计阶段，工程师可以自行选择设计变量、设计约束与设计目标，优化模块将能自动训练机器学习模型用于自动迭代，并以极快的收敛速度为用户寻找全局更优方案。在多目标优化决策中，优化模块还可提供多个优化方案供用户自行选择。

对于复杂流体网络动辄成千上万的设计变量，第四代智能优化技术能够轻松解决传统优化技术难以克服的维度灾难问题，并提供数据集的权重、筛选和敏感系数，辅助工程师做出数据驱动类的决策。
相较于传统的管网仿真软件，FS具备领先的流固耦合传热仿真能力。在构建传热网络时，FS可将固体作为计算节点纳入仿真，与环境节点、导热体共同作用，从而解决固体间热传导、固体间热辐射、固体-环境传热、流固耦合传热等问题的计算。这对于进行流体管网系统复杂的传热分析提供了极大的便利。

对于复杂的流体管网系统进行安装调试时，现场技术人员通常需要花费大量时间手动调节系统设置以确保整体的参数指标达到要求。而借助FS在计算机内搭建的系统仿真模型，工程师可以虚拟地调节阀门开度、各种元件型号、工作参数等，将需要花费数周的实际系统现场调试工作时间缩减到只需几小时。

为了进一步提高模型的计算速度和模型的部署方便性，对于核电管网系统这样由数以千计的流体元件构成的复杂系统，可通过仿真模型提前对复杂管网系统建立关键测点流量、压力对于孔板型号、阀门开度等关键调试参数的小样本采样计算，然后构建降阶模型（ROM），将这个ROM部署到手机、Pad等便携式设备上，即可在现场以数秒至数分钟完成一次虚拟调试。

控制策略优化：

FS还可以根据调控目标和相关变量、约束建立基于机器学习的调控策略优化模型，无需手动试参，利用优化模型一步到位选取合适的控制参数，从而更高效地完成现场工作。

这一技术可以广泛地应用于核电站调试、航空发动机试验系统试验工况的调控、消防管网调控等领域。

Flow System的优势与价值

1、复杂流体管网系统仿真优化一体化

通过智能优化模块与设计辅助功能，帮助用户完成从建模-仿真-手动优化的设计流程向智能一体化仿真设计的跃进，大大提高设计效率。

2、数据与仿真双轮驱动

借助独有的数据校准功能，将原本割裂的试验数据与仿真设计真正融合在一起，提高仿真精度，缩短了设计迭代的流程。

3、数字资产沉淀与知识复用

以先进的数据库技术为载体，FS能将用户成功设计与更佳实践、试验数据与仿真数据、封装模型与调参经验以数字资产的形式沉淀下来，是一款随着时间积累自动成长，越用越“趁手”的工具。

4、从设计研发至调试运维纵向贯通

通过构建管网系统的数字孪生体，FS形成了从设计到应用场景的闭环，既能帮助终端用户以虚拟方式提高调试效率、完善运维决策，又能成为设计单位与终端用户沟通、设计迭代的数字媒介。