化工計算模擬軟件需求說明

化工計算模擬軟件需求說明（一）實施目標完成該專業(yè)軟件工作平臺的采購和驗收，對軟件使用人進行系統(tǒng)培訓，使操作者能夠熟悉軟件的各個功能模塊以及熟練操作軟件，構(gòu)建化工反應器及相關工藝本質(zhì)安全的設計與仿真分析平臺；利用反應器本質(zhì)安全設計與仿真分析平臺“三傳一反”和連續(xù)介質(zhì)多尺度數(shù)值模擬的強大能力完善現(xiàn)有技術(shù)平臺的不足，研究在微尺度條件下,反應溫度,反應器結(jié)構(gòu)對反應結(jié)果的影響，實現(xiàn)化工反應過程的本質(zhì)安全，為持續(xù)做好精細化工過程安全技術(shù)支撐工作提供有力保障；（二）采購清單序號仿真類型軟件名稱數(shù)量1CFD模擬軟件化工計算模擬軟件1套（三）化工計算模擬軟件技術(shù)要求及參數(shù)3.1軟件界面友好，包括幾何處理模塊、網(wǎng)格處理模塊、分析求解模塊、后處理模塊以及二次開發(fā)等模塊；并且單一軟件可以解決流動、傳熱、化學反應、顆粒輸運及結(jié)構(gòu)力學等多學科問題；3.2無需借助其他工具，直接自動化劃分高質(zhì)量的體網(wǎng)格和邊界層網(wǎng)格；3.3具備先進的多面體網(wǎng)格（polyhedralmesh）技術(shù)，能獨立自動生成多面體網(wǎng)格；3.4擁有全新的包面功能，可以將工程案例中的復雜且破碎的CAD模型自動轉(zhuǎn)化為封閉的面網(wǎng)格；3.5擁有網(wǎng)格變形，網(wǎng)格嵌套等動網(wǎng)格技術(shù)，保證網(wǎng)格的質(zhì)量，可實現(xiàn)物體的復雜運動模擬，動網(wǎng)格模型可以模擬運動物體周圍的流體流動，支持網(wǎng)格重構(gòu)算法和六自由度計算；3.6網(wǎng)格變形控制點工具可以創(chuàng)建可視化的網(wǎng)格變形控制點；使基于adjoint算法的優(yōu)化設計變得更簡單和自動化；創(chuàng)建多樣的控制點模式，可以驅(qū)動和控制網(wǎng)格的變形和約束，可指定網(wǎng)格控制點的位移量來實現(xiàn)網(wǎng)格變形；3.7對于流固共軛傳熱問題，能夠自動同時對流體和固體計算域生成交界面連續(xù)的網(wǎng)格，以保證共軛傳熱的計算精度；3.8可以求解牛頓流體或非牛頓流體問題；3.9能進行換熱問題模擬，包括強迫、自然和混合對流換熱問題，共軛傳熱和輻射換熱問題；可以考慮太陽輻射、透明固體輻射以及可穿透介質(zhì)輻射的傳播；3.10可以完成化學組分的摻混和反應，包括各向同性和非均勻的燃燒模型，表面沉淀和反應模型，可以模擬燃燒化學反應過程，包含EBU、PPDF及CFM等模型；提供復雜化學反應模型，如：碳煙生成和Nox排放模擬，煤粉燃燒模型等；3.11內(nèi)置多種化學反應模型，如EDC、EDM、PDF、LaminarFinite-Rate、CompositionPDF、PremixedCombustion（Zimont/Peters）、PartiallyPremixedCombustion模型；3.12具有可以處理固體粒子的離散元(DEM)模型，通過基礎形狀（球體、柱體、膠囊體及多面體）的組合來構(gòu)建復雜形狀的顆粒，實現(xiàn)真實不規(guī)則形狀顆粒的模擬，且具備能夠高效率處理超大規(guī)模粒子數(shù)量的算法；3.13支持在單個仿真任務中同時加載顆粒力學、化學反應、傳熱及自由液面等多物理模型實現(xiàn)復雜傳質(zhì)傳熱過程模擬；3.14具有一階到高階融合數(shù)值算法、偽瞬態(tài)算法，F(xiàn)MG初始化，Hybrid初始化；3.15可進行靜態(tài)、動態(tài)和準靜態(tài)分析；線性彈性材料壓力、拉力和力負荷計算；映射溫度場的熱應力分析以及與流體相互作用分析；可對流變物理起主導作用的流體和能量問題進行建模；3.16具備強大的二次開發(fā)能力：開發(fā)接口滿足工程通用開發(fā)語言，如FORTRAN語言，C語言等；模型的控制方程可以修改或增加方程項，并且具有增加控制方程的能力；具備增加或修改物理屬性、熱力學屬性、化學屬性的能力，并且屬性的關系式具有較強的靈活性；具有自定義前后處理變量的能力；具有靈活輸入邊界、初始數(shù)據(jù)的能力；3.17具備強大的用戶界面開發(fā)能力：能夠基于先進易用的計算機語言，針對自己產(chǎn)品的CFD分析流程和分析特點開發(fā)專用的用戶自定義界面；3.18無需其他軟件進行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化，提供模擬過程中實時的信息反饋，具備在計算過程中實時監(jiān)控分析結(jié)果（矢量、標量和結(jié)果統(tǒng)計圖表等）的功能；3.19具備在笛卡爾、圓柱、球坐標系下方便定義速度和方向矢量的功能，具備豐富的預設標量、矢量場函數(shù)，允許用戶自定義場函數(shù)；3.20能創(chuàng)建等值面、任意剖面、線、點、threshold面、ISO面、流線、單元表面等衍生體；所處理和顯示的流場信息圖像可以方便的導出為高清晰圖片；3.21具備內(nèi)置優(yōu)化分析模塊，結(jié)合參數(shù)化模型，可以實現(xiàn)DOE自動化分析；具備優(yōu)化算法進行多目標優(yōu)化分析，且優(yōu)化過程無需撰寫腳本；3.22具備高性能并行模塊，進行多核并行求解；軟件支持不少于60核心數(shù)計算的算力；3.23具有真實氣體模型，用于模擬實際工程中真實氣體流動、溫度、壓力、化學反應過程；3.24具有多種化學反應求解器，直接求解器、剛性化學反應求解器、松弛化學平衡求解器等，覆蓋各類化學反應求解；3.25能夠進行復雜化學反應的路徑分析，能夠自動進行復雜化學反應鏈路的機理簡化；3.26擁有獨立的3D幾何工具，能夠進行建模、模型修復、參數(shù)化，具有豐富的幾何接口，包括AutoCAD、CATIAV4/5/6、ProE/Creo、IGES、Inventor、NX、Parasolid、SolidEdge、Solidworks、Step等；3.27能夠生成結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格；3.28具有旋轉(zhuǎn)機械工作流程，能夠自動化生成旋轉(zhuǎn)機械的六面體網(wǎng)格，旋轉(zhuǎn)機械設置求解及后處理流程化模板；3.29軟件具備豐富的多相流模型，如VOF、Mixture、WetSteam、Eulerian、AIAD、GENTOP模型、PBM（Discrete、InhomogeneousDiscrete、Standard/QuadratureMoment、DQMOM）模型，顆粒流DPM、DEM、DDPM等，可以分析氣液、氣固、氣/液/固多相工程問題；3.30能夠模擬無粘流、層流、湍流，湍流模型包括零方程混合尺度模型、Spalart-Allmaras、Standard/RNG/Realizablek-epsilon模型、Standard/SSTK-Omega模型、Transitionk-kl-Omega模型、TransitionSST模型、Linear/Quadratic/Stress-OmegaRSM模型、Scale-AdaptiveSimulation模型、DES模型、LES模型（包含多種Subgird-Scale模型：Smagorinsky-Lilly、WALE、WMLES、WMLESS-Omeg、Kinetic-EnergyTransport模型）以及數(shù)種低雷諾數(shù)湍流模型；內(nèi)置近壁面流動的處理方式：Standard/Scalable/Non-Equilibrium壁面函數(shù)和EnhancedWallTreatment；3.31具有有限體積及有限元求解器，能夠求解牛頓、非牛頓流體流動，具有粘性及粘彈性力學模型，用于模擬高分子材料的擠出成型、吹塑成型、拉絲、層流混合、涂層過程中的流動、傳熱及化學反應；3.32支持二維平面、二維軸對稱、帶旋流的二維軸對稱、三維流動分析；3.33支持穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)分析；3.34支持基于壓力的求解器（分離式、耦合式）和基于密度的求解器（隱式算法、顯式算法）；3.35支持流固、熱固、流熱耦合計算-可在Workbench環(huán)境下輕松實現(xiàn)與結(jié)構(gòu)模塊的單向耦合計算；3.36支持多組份混合、燃燒和化學反應，詳細解釋燃燒（化學反應）；3.37支持化學反應機理計算，氣相反應機理及表面反應機理，考慮化學詳細反應的0D、1D反應模型、火焰、替代燃料（反應途徑、火焰速度、火焰片）；3.38支持預測化學反應的速率系數(shù)、生成物的濃度等；3.39支持氣相動力學、?表面動力學和?傳遞過程的模擬，可以將體積和表面反應數(shù)據(jù)導入CFD軟件（如fluent、star等）；3.40支持燃燒化學動力學模擬；3.41支持敏感度分析（改變各基本反應式的頻率因子來計算敏感度）、反應路徑分析（對與可視化反應路徑相關的化學種類的生成率，反應速度的敏感度進行數(shù)值化）；3.42支持自由表面流/多相流、基于拉格朗日方法的離散相模型；3.43支持空化模型；3.44支持多孔介質(zhì)模型及各向異性的阻力模型；考慮傳熱時可支持局部熱平衡模型與局部熱不平衡模型；3.45支持以風扇、散熱器、熱交換器為對象集總參數(shù)模型；3.46支持噪聲模型-包含幾乎所有聲學分析功能：直接計算方法（CAA）、聲類比方法（FW-H）、寬頻噪聲源模型、與專業(yè)聲學軟件的耦合功能；3.47支持電場模型-對電化學反應進行仿真時可以考慮靜電力和電荷；3.48支持電池模型-可對鋰電池和燃料電池進行共軛傳熱、電化學反應、熱電耦合和熱失控仿真；3.49支持數(shù)據(jù)導入-可從主流的網(wǎng)格生成軟件和CAE軟件直接導入網(wǎng)格數(shù)據(jù)；3.50支持數(shù)據(jù)導出-可將結(jié)果輸出至Tecplot、Ensight等主流的結(jié)果可視化軟件中進行處理；3.51支持用戶自定義程序（UDF）開發(fā)；3.52支持參數(shù)優(yōu)化；3.53支持旋轉(zhuǎn)機械分析-專用的前后處理功能模塊、針對旋轉(zhuǎn)機械進行特別優(yōu)化的高魯棒性求解器（多級、非軸對稱流動、多個擾動）、相關的模型與功能（湍流模型、動靜葉干擾、蒸汽物性、流固耦合、周期性波動監(jiān)視器）；3.54支持分子力學計算，包括Amber、Dreiding和UFF力場；3.55支持半經(jīng)驗方法，包括CNDO/2、INDO、MINDO3、MNDO、AM1、PM3、PM3MM、PM6、PDD、PM7；3.56支持量子化學從頭算方法，包括HF、MP2、MP3、MP4(DQ)、MP4(SDQ)、MP4、MP5、CID、CISD、QCISD、QCISD(T)、CCD、CCSD、CCSD(T)、BD、BD(T)、CASSCF和RASSCF等方法；3.57EOMCC耦合簇運動方程(EOM-CC)方法支持結(jié)構(gòu)優(yōu)化；3.58支持純密度泛函方法計算中使用基組的密度擬合技術(shù)；3.59支持純密度泛函方法計算中使用通用長程校正方案(LC)；3.60支持雜化密度泛函方法，M08family,MN15,MN15L等泛函；3.61支持雙雜化密度泛函方法，DSDPBEP86,PBE0DH及PBEQIDH；3.62支持將分子內(nèi)各個片段的初始猜測整合為對整個分子的初始猜測；3.63支持ONIOM分層計算方法；3.64支持HF、DFT和ONIOM(MM:MO)等級下的BOMD和ADMP分子動力學計算；3.65支持激發(fā)態(tài)的幾何構(gòu)型優(yōu)化和頻率分析，激發(fā)態(tài)計算支持解析頻率、過渡態(tài)優(yōu)化(TS)及內(nèi)稟反應坐標計算(IRC)；3.66支持紅外、拉曼、共振拉曼、核磁、振動圓二色等基態(tài)光譜的計算，VCD及ROA光譜支持非諧振計算；3.67支持溶液中指定態(tài)的激發(fā)或者去激發(fā)計算，激發(fā)態(tài)電荷轉(zhuǎn)移分析；3.68支持電子振動光譜計算；3.69支持周期邊界條件計算，支持周期邊界條件下的梯度計算；3.70支持量子化學組合方法：Gn、CBS系列和W1系列方法；3.71支持Windows系統(tǒng)；（四）采購標的數(shù)量、交付時間和地點4.1采購數(shù)量：1套；4.2交貨期：合同生效后30天內(nèi)；4.3交貨地點：用戶指定地點；（五）技術(shù)支持及服務5.1要求提供現(xiàn)場安裝和5日的現(xiàn)場培訓；5.2要求質(zhì)保期限不少于1年；5.3要求提供不少于3年免費技術(shù)支持，不少于5次/年線下項目指導；5.4在質(zhì)保期內(nèi)，用戶可免費更新最新版本軟件；5.5免費提供一次項目外包計算服務；5.6供方需保證中國國內(nèi)有足夠的應用支持能力，軟件培訓需要中方技術(shù)人員支持，培訓語言須有漢語講述；（六）軟件驗收標準及驗收程序6.1軟件能正常運行，并能進行正常計算、分析處理等，達到招投標文件要求；6.2關鍵技術(shù)指標滿足招投標文件要求；（七）其他7.1.軟件投入使用后，投標人應提供至少3年免費技術(shù)支持服務，包括各種系統(tǒng)故障及對各種突發(fā)事件采取應急措施等；7.2.電話、