NUMECA培训课程体系（选修）

课程目录

1. 专题一：NUMECA基础入门与软件生态

2. 专题二：几何处理与AutoGrid5结构化网格划分

3. 专题三：IGG通用网格生成技术

4. 专题四：FINE/Turbo求解器设置与定常计算

5. 专题五：FINE/Turbo非定常计算与高级功能

6. 专题六：CFView可视化后处理技术

7. 专题七：并行计算配置与任务管理

8. 专题八：AutoBlade叶片参数化建模

9. 专题九：Design3D优化设计平台

10. 专题十：旋转机械多级与复杂工况仿真

11. 专题十一：多物理场耦合与高级物理模型

12. 专题十二：Python脚本与自动化

13. 专题十三：典型案例实战（Rotor37/NASA Stage35）

14. 专题十四：NUMECA行业应用专题

专题一：NUMECA基础入门与软件生态

• 培训对象：零基础入门学员、叶轮机械相关专业学生、需要系统建立NUMECA知识框架的初学者。

• 培训目标：

  1. 了解NUMECA软件的发展历程、技术特点与行业应用，建立对NUMECA软件生态的整体认知。

  2. 熟悉NUMECA的核心模块（IGG/AutoGrid5、FINE/Turbo、CFView、AutoBlade、Design3D）的功能定位。

  3. 掌握NUMECA软件的用户界面、文件管理与基本操作，完成第一个简单仿真案例。

• 培训内容介绍：

  1. NUMECA软件概述：了解NUMECA作为全球领先的计算流体动力学（CFD）软件的发展历史，认识其在叶轮机械、航空航天、能源动力、船舶海洋等领域的广泛应用。

  2. 软件生态与模块：掌握NUMECA五大核心模块的功能定位——IGG（通用网格生成）、AutoGrid5（叶轮机械专用网格生成）、FINE/Turbo（流动求解器）、CFView（可视化后处理）、AutoBlade（叶片参数化建模）、Design3D（优化设计平台）。

  3. 用户界面导航：熟悉NUMECA的主界面布局（项目管理区、图形显示区、控制面板），掌握基本视图操作（旋转、平移、缩放）。

  4. 文件系统：学习NUMECA的文件组织结构，掌握项目文件、网格文件、结果文件的保存与加载方法。

  5. 工作流程认知：了解NUMECA的标准工作流程（几何准备→网格生成→求解设置→计算运行→结果后处理）。

  6. 基本操作：掌握模块间的切换方法，学习项目创建、参数设置、计算运行等基本操作。

  7. 帮助系统：学习使用NUMECA内置帮助文档、用户手册、示例教程，培养自学能力。

  8. 单位与坐标系：掌握计算中单位系统的设置方法，理解全局坐标系与局部坐标系的应用。

  9. Monitor监控工具：了解Monitor模块的功能，学习在计算过程中监控残差、力系数等关键参数。

  10. 第一个仿真案例：完成一个简单二维叶栅的网格生成、求解计算和后处理，体验完整工作流程。

  11. 学习资源导航：介绍NUMECA官方文档、技术手册、用户社区等学习资源。

  12. 课程总结：回顾关键知识点，规划后续学习路径。

专题二：几何处理与AutoGrid5结构化网格划分

• 培训对象：叶轮机械分析工程师、需要掌握叶轮网格划分技术的CFD工程师。

• 培训目标：

  1. 理解叶轮机械网格划分的特殊要求，掌握AutoGrid5模块的功能定位。

  2. 学习叶片几何数据的准备与导入方法，掌握AutoGrid5网格划分流程。

  3. 掌握网格质量控制与调整技巧，生成高质量的叶轮结构化网格。

• 培训内容介绍：

  1. 叶轮网格划分概述：了解叶轮机械网格划分的挑战（叶片扭曲、间隙、拓扑结构），掌握结构化网格的优势。

  2. 几何数据准备：学习准备叶片几何数据的方法（几何文件格式、hub/shroud曲线、叶片截面数据）。

  3. AutoGrid5界面：熟悉AutoGrid5的用户界面，掌握几何导入、参数设置、网格生成的基本流程。

  4. 轴流叶轮网格划分：学习轴流压气机/涡轮的网格划分方法，设置叶顶间隙、前后延伸段 。

  5. 离心叶轮网格划分：掌握离心叶轮的分网技巧，处理分流叶片、长短叶片等复杂结构。

  6. 多级叶轮网格划分：学习多级轴流压气机/涡轮的网格划分方法，处理级间匹配 。

  7. 网格拓扑结构：理解H型、O型、C型拓扑的特点与适用场景，掌握拓扑选择方法。

  8. 网格质量控制：学习网格质量评价指标（长宽比、正交性、膨胀率），掌握网格优化技巧。

  9. 边界层网格：掌握边界层网格的设置方法（第一层网格高度、增长因子、层数），合理控制y+值。

  10. 网格预览与调整：学习预览网格质量，调整网格参数（节点分布、加密区域），迭代优化。

  11. 网格导出：掌握将网格导出为求解器可用格式的方法，为后续FINE/Turbo计算做准备。

  12. 案例练习：完成Rotor37或NASA Stage35的完整网格划分 。

专题三：IGG通用网格生成技术

• 培训对象：需要进行非叶轮机械（进气道、蜗壳、扩压器）网格划分的CFD工程师。

• 培训目标：

  1. 理解IGG作为通用结构化网格生成工具的功能与特点。

  2. 掌握IGG的几何创建与导入方法，学习复杂几何的网格划分技术。

  3. 掌握多块结构化网格的拓扑设计与拼接技巧，生成高质量的通用网格。

• 培训内容介绍：

  1. IGG模块概述：了解IGG（Interactive Geometry Generator）作为通用结构化网格生成工具的功能定位，认识其在非叶轮部件网格划分中的应用。

  2. 几何创建与导入：学习在IGG中创建基本几何（点、线、面）的方法，掌握导入外部CAD几何（IGES、STEP）的技巧。

  3. 几何修复与简化：掌握几何修复工具的使用方法，处理导入几何中的缝隙、重叠、缺失面等问题。

  4. 多块拓扑设计：学习多块结构化网格的拓扑设计思想，掌握分块策略和块间连接方法。

  5. 网格参数设置：掌握网格节点分布的控制方法（均匀分布、指数分布、双曲正切分布）。

  6. 网格生成：学习使用代数生成法和偏微分方程法生成网格，掌握网格光顺技巧。

  7. 网格质量控制：掌握网格质量评价工具的使用，检测和修复网格质量问题。

  8. 边界条件定义：学习在IGG中定义边界条件（入口、出口、壁面、周期面），为求解器做准备。

  9. 网格输出：掌握将网格转换为FINE/Turbo可读格式的方法。

  10. 复杂几何案例：通过进气道、蜗壳、扩压器等典型部件练习复杂网格划分技术。

  11. 常见问题处理：学习处理网格划分中的常见问题（负体积、大扭曲、低正交性）。

  12. 案例练习：完成一个非叶轮部件（如S形进气道）的完整网格划分。

专题四：FINE/Turbo求解器设置与定常计算

• 培训对象：需要进行叶轮机械流场分析的CFD工程师。

• 培训目标：

  1. 理解FINE/Turbo求解器的数值方法（有限体积法、时间推进、湍流模型）。

  2. 掌握定常计算的完整设置流程（流体属性、边界条件、初始条件、求解参数）。

  3. 学会监控计算过程、判断收敛性，掌握常见计算问题的排查方法。

• 培训内容介绍：

  1. FINE/Turbo概述：了解FINE/Turbo作为叶轮机械专用求解器的功能特点，认识其在旋转机械流场分析中的核心地位。

  2. 求解器理论基础：回顾有限体积法、时间推进方法的基本原理，理解湍流模型（Spalart-Allmaras、k-ε、k-ω、SST）的物理意义与适用场景。

  3. 网格导入与检查：学习导入AutoGrid5/IGG生成的网格，进行网格检查（负体积、网格质量报告）。

  4. 流体属性设置：掌握流体介质（理想气体、实际气体）的选择与物性参数设置，学习使用工质数据库。

  5. 湍流模型选择：学习根据问题类型选择合适的湍流模型，掌握模型参数的设置方法 。

  6. 边界条件设置：掌握各种边界条件（入口总压/总温、出口静压、质量流量、壁面、周期边界）的设置方法。

  7. 转静交界面处理：学习混合平面法（Mixing Plane）的设置，掌握转静交界面参数（守恒变量匹配、通量匹配）的配置 。

  8. 初始条件设置：掌握初始化方法（均匀初始、插值初始、读取已有结果），设置合理的初场加速收敛。

  9. 求解参数设置：学习设置时间步长、CFL数、多重网格、残差收敛标准等求解参数。

  10. 监测设置：掌握设置残差监测、力/力矩监测、流量监测的方法，实时观察计算过程。

  11. 任务管理：学习使用Task Manager管理计算任务，设置计算优先级、CPU核数等 。

  12. 收敛判断与问题排查：学习判断收敛的标准（残差下降、流量平衡、力系数稳定），掌握计算发散时的排查方法 。

专题五：FINE/Turbo非定常计算与高级功能

• 培训对象：需要分析叶轮机械非定常现象（动静干涉、旋转失速）的中高级CFD工程师。

• 培训目标：

  1. 理解非定常计算的基本原理（时间精确推进、亚迭代、物理时间步），掌握非定常计算的设置方法。

  2. 学习转静交界面非定常处理技术（滑移界面、谐波平衡法）。

  3. 掌握非定常结果的分析方法，提取频谱、相位等关键信息。

• 培训内容介绍：

  1. 非定常计算概述：了解非定常现象（动静干涉、叶顶泄露涡非定常性、旋转失速、喘振）对叶轮机械性能的影响。

  2. 非定常计算原理：理解时间精确推进的基本概念，掌握物理时间步与虚拟时间步的区别，学习亚迭代（sub-iteration）的设置方法。

  3. 非定常交界面处理：学习滑移界面（Sliding Mesh）的设置方法，处理转静子间的相对运动 。

  4. 谐波平衡法：了解谐波平衡法（Harmonic Balance）的原理，学习其对周期性非定常问题的加速计算方法 。

  5. 非定常参数设置：掌握非定常计算的参数设置（物理时间步长、总时间步数、虚拟时间步CFL数、内迭代步数）。

  6. Clocking效应模拟：学习模拟Clocking效应（调整相邻叶排的相对周向位置）的方法，分析其对性能的影响 。

  7. 非定常监测：学习在特定点设置非定常压力/速度监测，提取时域信号。

  8. 非定常计算加速：了解非定常计算的加速技巧（利用稳态初场、合理选择时间步长、并行计算）。

  9. 计算结果保存：掌握非定常结果的时间序列保存方法，设置保存间隔和变量。

  10. 非定常结果后处理：学习使用CFView分析非定常结果，提取压力脉动频谱、生成动画。

  11. 常见问题排查：学习处理非定常计算中的常见问题（收敛困难、存储空间不足、结果发散）。

  12. 案例练习：完成一级半压气机的非定常计算，分析动静干涉频率 。

专题六：CFView可视化后处理技术

• 培训对象：所有需要进行CFD结果分析与可视化的仿真工程师、研究人员。

• 培训目标：

  1. 掌握CFView的基本操作，能够生成云图、矢量图、流线图、等值面等可视化结果。

  2. 学习叶轮机械专用后处理功能（子午面视图、B2B视图、叶片表面数据提取）。

  3. 掌握宏（Macro）录制与自动化技巧，实现后处理流程的批量操作 。

• 培训内容介绍：

  1. CFView概述：熟悉CFView的界面布局（数据区、绘图区、控制面板），掌握基本操作。

  2. 数据加载：学习加载FINE/Turbo计算结果（.cflx文件），理解结果数据的组织结构。

  3. 云图（Contour）：掌握创建云图的方法，设置物理量（压力、温度、速度、马赫数）、颜色映射、光滑效果。

  4. 矢量图（Vector）：学习创建矢量图，显示流动方向和速度大小，设置矢量密度、颜色着色。

  5. 流线图（Streamline）：掌握流线/迹线的创建，设置种子点、步长、着色，直观展示流动形态 。

  6. 等值面（Iso-surface）：学习创建等值面，提取特定物理量（如等涡量面、等马赫数面）的空间分布。

  7. 剖面与切平面：掌握创建任意位置的切平面，观察内部流动结构。

  8. 子午面视图（Meridional View）：学习叶轮机械专用子午面视图的创建，显示流道平均参数沿流向的分布 。

  9. 叶间视图（B2B View）：掌握B2B（Blade-to-Blade）视图的创建，观察特定叶高截面上的流动 。

  10. 叶片表面数据提取：学习提取叶片表面压力、温度分布，生成叶片载荷曲线 。

  11. 曲线图（XY Plot）：掌握创建XY图的方法，提取沿特定线（叶片表面、流线方向）的物理量分布。

  12. 流场参数积分：学习计算流量、升力、阻力、力矩等积分量，用于性能评估 。

  13. 宏录制与自动化：掌握宏（Macro）的录制与编辑方法，实现后处理流程的自动化批处理 。

  14. 多窗口操作：学习多窗口显示，同时对比不同工况或不同方案的结果 。

  15. 动画制作：掌握动画制作方法（瞬态动画、旋转动画），导出视频文件 。

  16. 图形/文件输出：学习导出高质量图片，设置分辨率、格式，用于报告发表 。

专题七：并行计算配置与任务管理

• 培训对象：需要运行大规模计算、管理计算资源的CFD工程师。

• 培训目标：

  1. 理解NUMECA并行计算的基本原理（PVM并行环境），掌握多CPU/多节点并行配置方法。

  2. 学习Task Manager的使用，实现计算任务的集中管理。

  3. 掌握计算资源监控与任务调度技巧，优化计算效率。

• 培训内容介绍：

  1. 并行计算概述：了解并行计算在CFD中的重要性，认识NUMECA的并行架构（PVM并行环境）。

  2. 单机多核并行配置：学习在单台服务器上配置多核并行计算的步骤（用户管理、环境变量设置、pvm管理）。

  3. 多机分布式并行配置：掌握多台PC分布式并行的配置方法（rhost.txt配置、用户注册、主机定义）。

  4. PVM环境管理：学习pvm的启动、停止、主机添加、状态监控等操作，掌握pvm进程管理 。

  5. Task Manager使用：熟悉Task Manager的界面，掌握任务创建、任务监控、任务优先级设置的方法 。

  6. 主机定义（Host Definition）：学习在Task Manager中添加和管理计算节点，配置主机名、操作系统、用户账户 。

  7. 并行计算设置：掌握在FINE/Turbo中启用并行计算的步骤，设置使用的CPU核数。

  8. 任务队列管理：学习管理多个计算任务的排队和调度，设置任务依赖关系。

  9. 计算资源监控：掌握监控各节点CPU负载、内存使用、磁盘空间的方法，及时发现资源瓶颈。

  10. 计算日志分析：学习分析并行计算日志文件，诊断并行效率问题。

  11. 故障排查：学习处理并行计算常见故障（节点连接失败、进程挂起、内存不足）。

  12. 性能优化：了解影响并行效率的因素（网络带宽、负载平衡、通信开销），掌握优化技巧。

专题八：AutoBlade叶片参数化建模

• 培训对象：叶轮机械设计工程师、需要进行叶片造型与修改的研发人员。

• 培训目标：

  1. 理解叶片参数化建模的基本概念，掌握AutoBlade模块的功能。

  2. 学习各种叶片参数化方法（几何参数、中弧线/厚度分布、贝塞尔曲线），能够快速创建叶片几何。

  3. 掌握叶片拟合（AutoFitting）技术，从已有几何提取参数化模型 。

• 培训内容介绍：

  1. AutoBlade概述：了解AutoBlade作为叶片参数化建模工具的功能定位，认识其在设计优化流程中的作用。

  2. 参数化建模概念：理解参数化建模的意义（通过少量参数控制复杂叶片形状），学习叶片几何的数学描述方法。

  3. 轴流叶片造型：掌握轴流压气机/涡轮叶片的参数化建模方法，设置积叠线、叶型参数 。

  4. 离心叶片造型：学习离心叶轮叶片的参数化建模，处理长短叶片、分流叶片等复杂结构。

  5. 贝塞尔曲线控制：掌握使用贝塞尔曲线控制中弧线和厚度分布的方法，灵活调整叶片形状。

  6. 几何参数定义：学习定义关键几何参数（弦长、安装角、进出口角、最大厚度），实现参数驱动设计。

  7. 径向分布控制：掌握叶高方向参数分布的控制方法（线性分布、贝塞尔曲线分布），实现三维造型。

  8. 叶片拟合（AutoFitting）：学习从已有叶片几何（导入几何文件、已有网格）提取参数化模型的技术 。

  9. 拟合参数设置：掌握拟合过程中的参数设置（拟合精度、约束条件、迭代次数）。

  10. 拟合结果评估：学习评估拟合质量，检查原始几何与拟合几何的偏差，调整参数优化拟合效果。

  11. 参数敏感性分析：了解各几何参数对气动性能的影响，为后续优化设计提供依据。

  12. 案例练习：完成Rotor37或GE E3叶片的参数化建模与拟合 。

专题九：Design3D优化设计平台

• 培训对象：需要进行叶轮机械自动化优化设计的中高级工程师、研究人员。

• 培训目标：

  1. 理解Design3D优化平台的功能与工作流程（几何拟合→CFD分析→数据库生成→优化）。

  2. 掌握优化流程的完整配置方法（设计变量、目标函数、约束条件、优化算法）。

  3. 学习分析优化结果，提取最优设计方案，实现叶轮机械气动性能提升。

• 培训内容介绍：

  1. Design3D概述：了解Design3D作为旋转机械优化设计一体化平台的功能，认识其在多学科优化中的应用 。

  2. 优化流程总览：掌握Design3D的标准工作流程（CFD_Screening、Database Generation、Optimization）。

  3. CFD_Screening模块：学习配置CFD分析流程（AutoBlade→AutoGrid5→FINE/Turbo→CFView），实现自动化计算 。

  4. 设计变量选择：掌握在AutoBlade中选择设计变量的方法，设置变量范围和约束。

  5. 目标函数定义：学习定义优化目标函数（效率、压比、流量、损失），设置单目标或多目标优化 。

  6. 约束条件设置：掌握添加约束条件（最小流量、最大应力、几何限制）的方法。

  7. 数据库生成（DOE）：学习使用试验设计（DOE）方法生成初始样本库，设置样本数量和分布 。

  8. 优化算法选择：了解各种优化算法的特点（遗传算法、模拟退火、响应面法、神经网络），掌握算法参数设置 。

  9. 响应面构建：学习构建响应面模型的方法，用近似模型加速优化过程。

  10. 优化过程监控：掌握监控优化进程的方法（目标函数变化、变量演化、收敛情况）。

  11. 多排优化：学习多排叶轮机械的优化设置，处理多排匹配问题 。

  12. 优化结果分析：掌握分析优化结果的方法（Pareto前沿、候选方案、变量相关性），提取最优设计方案 。

  13. 优化问题排查：学习处理优化过程中的常见问题（不收敛、样本失败、目标冲突）。

  14. 案例练习：完成一级半压气机的气动优化设计 。

专题十：旋转机械多级与复杂工况仿真

• 培训对象：需要分析多级透平机械、多工况性能的中高级CFD工程师。

• 培训目标：

  1. 掌握多级叶轮机械的仿真设置方法，处理级间参数传递与匹配。

  2. 学习变工况仿真技术，预测叶轮机械在不同转速、不同流量下的性能。

  3. 掌握特性线图的生成方法，用于性能评估和匹配设计。

• 培训内容介绍：

  1. 多级仿真概述：了解多级叶轮机械的仿真挑战（级间干扰、参数传递、收敛困难）。

  2. 多级网格划分：学习使用AutoGrid5划分多级轴流压气机/涡轮的网格，处理级间交界面 。

  3. 多级边界条件：掌握多级计算的边界条件设置方法（逐级定义、全局定义）。

  4. 级间参数传递：理解转静交界面（混合平面法）在多级计算中的作用，掌握参数传递设置。

  5. 多级初始化：学习多级计算的初始化技巧，使用逐级启动或读取已有结果加速收敛。

  6. 多级收敛判断：掌握多级计算的收敛判据（各级流量平衡、各级效率稳定）。

  7. 变工况仿真：学习变工况（变转速、变流量、变背压）的仿真设置方法。

  8. 特性线图生成：掌握通过多个工况点生成压气机/涡轮特性线图（流量-压比、流量-效率）的方法。

  9. 近失速点捕捉：学习近失速工况的仿真技巧，识别失速起始点。

  10. 喘振边界预测：了解喘振边界的预测方法（流量-压比曲线包络线、数值发散点）。

  11. 多工况结果分析：掌握不同工况下的流场对比分析方法，总结性能变化规律。

  12. 案例练习：完成多级轴流压气机或高压涡轮的特性线图生成 。

专题十一：多物理场耦合与高级物理模型

• 培训对象：需要进行流固耦合、共轭传热、燃烧等多物理场分析的高级CFD工程师。

• 培训目标：

  1. 理解多物理场耦合的基本概念，掌握共轭传热（CHT）的仿真设置方法。

  2. 学习气动噪声仿真平台FINE/VNoise的使用方法 。

  3. 了解燃烧模块、辐射模块、多孔介质等高级物理模型的应用 。

• 培训内容介绍：

  1. 多物理场概述：了解多物理场耦合的概念（流-热-固耦合、气动噪声、燃烧），认识MpCCI等多物理场耦合平台的作用 。

  2. 共轭传热（CHT）：学习共轭传热的设置方法，同时求解流体域和固体域的温度场，分析热应力 。

  3. 流固耦合（FSI）：了解流固耦合的分析方法，学习与结构分析软件（ANSYS、Abaqus）的联合仿真流程。

  4. 气动噪声（FINE/VNoise）：学习FINE/VNoise噪声仿真平台的使用方法，掌握气动噪声分析流程（CFD计算→声源提取→声传播计算）。

  5. 燃烧模块：了解非预混燃烧、部分预混燃烧模型的设置方法，学习燃烧室内的化学反应流仿真 。

  6. 辐射模块：掌握辐射传热模型的设置方法（P1模型、离散坐标模型），适用于高温燃烧问题 。

  7. 多孔介质：学习多孔介质模型的设置方法，用于过滤、催化转化器等结构模拟 。

  8. 冷却/引气（Cooling/Bleed）：掌握冷却/引气边界条件的设置方法，模拟涡轮叶片冷却、压气机引气 。

  9. 转捩模型：学习转捩模型（Transition Model）的设置方法，准确模拟层流到湍流的转换过程 。

  10. 谐波分析（Harmonic）：了解谐波分析方法，用于周期性非定常问题的频域分析 。

  11. ANSYS接口：学习ANSYS输出模块的使用，将CFD结果映射到结构网格进行应力分析 。

  12. 案例练习：完成涡轮叶片的共轭传热分析或燃烧室内的燃烧仿真。

专题十二：Python脚本与自动化

• 培训对象：需要实现自动化工作流、批量处理、定制化开发的高级用户。

• 培训目标：

  1. 了解NUMECA的Python脚本接口，掌握脚本编程的基本方法。

  2. 学习编写脚本实现几何生成、网格划分、计算设置、后处理的自动化。

  3. 掌握批量处理技术，提高重复性任务的执行效率。

• 培训内容介绍：

  1. Python脚本概述：了解NUMECA对Python脚本的支持，认识其在自动化工作流中的价值 。

  2. Python基础回顾：复习Python基本语法（变量、数据类型、控制流、函数、模块），为脚本编写打下基础。

  3. NUMECA脚本接口：学习NUMECA脚本模块的组织结构，掌握导入NUMECA库的方法。

  4. 几何自动化：编写脚本实现AutoBlade中叶片几何的自动创建和参数修改。

  5. 网格自动化：学习脚本控制AutoGrid5/IGG进行网格划分，自动设置网格参数。

  6. 计算自动化：掌握使用脚本配置FINE/Turbo计算参数（流体属性、边界条件、求解设置）。

  7. 任务提交：学习脚本提交计算任务的方法，实现计算流程的自动化。

  8. 后处理自动化：掌握使用CFView的宏和Python脚本自动生成报告图片和提取数据 。

  9. 批量处理：学习编写循环脚本实现多个工况、多个方案的批量计算和分析。

  10. 参数研究：掌握脚本结合Design3D实现参数扫描和敏感性分析的方法。

  11. 自定义函数：学习编写自定义函数，封装常用操作，提高代码复用性。

  12. 案例练习：完成一个完整的自动优化循环脚本编写，包含几何生成、网格划分、计算、结果提取。

专题十三：典型案例实战（Rotor37/NASA Stage35）

• 培训对象：需要综合运用NUMECA技能、完成完整仿真项目的工程师。

• 培训目标：

  1. 通过国际标准算例Rotor37/NASA Stage35的完整仿真，掌握NUMECA全流程操作。

  2. 学习仿真结果与实验数据的对比验证方法，评估仿真精度。

  3. 掌握仿真过程中的常见问题排查与解决技巧。

• 培训内容介绍：

  1. 案例一：Rotor37转子仿真：完成NASA Rotor37（跨音速轴流压气机转子）的完整气动仿真。

  2. 几何准备：学习获取和整理Rotor37几何数据（hub/shroud曲线、叶片截面数据）。

  3. AutoGrid5网格划分：使用AutoGrid5生成Rotor37的结构化网格，设置叶顶间隙、前后延伸段，控制网格质量。

  4. FINE/Turbo求解设置：配置流体属性（理想气体）、湍流模型（SA或SST）、边界条件（入口总压总温、出口静压）、初场设置。

  5. 计算运行：提交计算，监控收敛过程，记录残差和性能参数 。

  6. CFView后处理：分析流场结果（压力分布、马赫数云图、激波结构），提取叶片载荷、流量、压比、效率。

  7. 结果验证：将仿真结果与实验数据对比（特性线、压力分布、损失分布），评估仿真精度 。

  8. 案例二：NASA Stage35级仿真：完成NASA Stage35（一级跨音速压气机）的完整仿真。

  9. 多级网格划分：使用AutoGrid5生成转子和静子两排叶片网格，设置转静交接面。

  10. 混合平面法设置：配置混合平面交界面参数，处理转静子间的参数传递。

  11. 变工况计算：计算多个工况点（从近堵点到近失速点），生成特性线图。

  12. 非定常计算（可选）：进行Stage35的非定常计算，分析动静干涉频率 。

  13. Design3D优化（可选）：以Rotor37或Stage35为对象，进行气动优化设计，提升效率或压比。

  14. 项目总结：编写仿真报告，总结项目经验、技巧和注意事项。

专题十四：NUMECA行业应用专题

• 培训对象：各行业领域NUMECA应用工程师、需要将仿真技能应用于实际工作的技术人员。

• 培训目标：

  1. 掌握航空航天行业NUMECA应用（航空发动机压气机/涡轮、火箭涡轮泵）。

  2. 学习船舶与海洋工程NUMECA应用（喷水推进泵、螺旋桨、水轮机）。

  3. 掌握能源与动力行业NUMECA应用（燃气轮机、汽轮机、风机、压缩机）。

• 培训内容介绍：

  1. 航空航天应用概述：了解NUMECA在航空发动机部件（风扇、压气机、涡轮）设计中的应用，认识其在气动稳定性、效率优化方面的价值。

  2. 多级轴流压气机分析：完成航空发动机多级轴流压气机的气动分析，考虑级间匹配、变工况性能 。

  3. 涡轮冷却分析：学习涡轮叶片冷却结构的共轭传热分析，评估冷却效率。

  4. 火箭涡轮泵：了解火箭发动机涡轮泵的仿真方法，处理空化、高转速问题。

  5. 船舶与海洋应用概述：了解NUMECA在喷水推进泵、船舶螺旋桨、水轮机中的应用。

  6. 喷水推进泵分析：完成喷水推进泵的整机仿真，分析泵的扬程、效率、空化性能。

  7. 螺旋桨水动力分析：学习船舶螺旋桨的水动力仿真，计算推力、扭矩、敞水效率。

  8. 水力机械（水轮机）：了解水轮机（混流式、轴流式、贯流式）的仿真方法，分析水力性能 。

  9. 能源与动力应用概述：了解NUMECA在燃气轮机、汽轮机、工业风机、压缩机中的应用。

  10. 燃气轮机压气机/涡轮：完成燃气轮机压气机或涡轮部件的气动分析，评估设计点性能。

  11. 工业风机优化：学习工业风机的气动优化设计，降低噪声、提高效率。

  12. 压缩机扩稳分析：了解离心压缩机/轴流压缩机的稳定工作范围分析，预测喘振边界。