Fathom 不可壓縮流體分析軟體

產品簡介

AFT Fathom 不可壓縮流體分析軟體 是分析管網輸送系統的流體動力學模型仿真軟體,用於計算液體和低速氣體管道和管道系統中的壓降與流量分布,提供使用者一個合乎邏輯且富有彈性的建模介面,將設備特性、分析、結果與系統的圖解敘述緊密整合。

Fathom 多種高效且實用的功能、適合使用者的學習曲線以及簡單易用的操作介面,實現提高工程品質、降低企業成本、提升工作效率、建立更可靠的管網系統。

功能簡介

AFT Fathom 先進的不可壓縮流體模型化分析軟體,適用封閉或開啟迴圈式系統,內建有多樣化建模管件、豐富的資料庫以及參數化設定等功能,能夠分析易流動流體邊界、泵能量消耗以及熱分析功能,包括熱管線傳遞、熱交換器模型和易變的流體特性。
[擴充模組] GSC目標探索模組、SSL沉降性泥漿模組、XTS模擬時間之動態分析模組,與 [擴充資料庫] 提供將近700種流體的熱嗜性資料,更進一步擴大了Fathom的分析範圍及能力,滿足行業專門的需求。
Fathom 擁有真實化的模型系統,準確地模擬各個獨立的系統或具雙向性系統的交互作用,應用的範圍非常廣泛,從建築大樓的給水&排水系統到製程工廠的特殊流體管網系統,不論是設計新建系統或修改舊有系統,都能減低成本、提高效率、增加可靠度!

典型應用

  • 管道尺寸和選型
  • 泵尺寸和選型
  • 控制閥尺寸和選型
  • 模擬系統操作和管件交互作用
  • 評估管道和熱交換器中的傳熱
  • 對現有系統進行故障排除以確定問題的原因
  • 計算建置成本,與評估系統生命週期的運轉維護成本

功能特色

  • 操作條件與設計方案的模擬運轉
  • 輕鬆更改管網系統的輸入數據,包括閥門位置、泵操作、控制設定點、壓力、溫度等
  • 為設計與運轉方案建立各種系統元件的模型
  • 改變管網系統的安排:打開/關閉管道和閥門、打開或關閉泵、將控制閥設置到失效的位置
  • 特定事件的自動亮顯警示:流量、壓力、速度、泵效率等超出範圍的輸出值
  • 彙編常用管件目錄,並於下拉式選單中選用
  • 處理與泵送非沉降漿體和各種其他非牛頓流體相關的黏度和摩擦變化
  • 計算系統管道與元件成本
    清楚地將Excel數據匯入多個設計方案,並透過Excel Export Manager匯出
  • 其他軟體的管道佈局與尺寸資料的匯入:
    GIS shapefiles, EPANET files, CAESAR II (Neutral files) and Piping Component Files (*.pcf).
    SmartPlant®, CADWorx® and AutoCAD Plant 3D, and others.
  • 與EPANET整合:匯入/匯出

CST (Cost Estimation)系統建造與系統運轉成本計算模組

讓系統設計與成本估價緊密結合,發展有效的成本效益,除了計算建置成本,更能進一步評估系統生命週期的運轉維護成本!

AFT Fathom 使用優勢

依據系統的水力特性,預測管道、閥、泵和其他管件的相互作用!

評估新設計的表現,並確保符合設計要求!
識別並校正存在於系統中的操作問題!
成本更低!效率更高!更加可靠的管網系統!

分析實例(上)

分析實例(下)

PIPE 管道建模

指定尺寸、長度或粗糙度,或從內建資料庫選擇材料類型與規範

  • 從廣泛的清單中選擇摩擦建模,包括:
    – 管道粗糙度
    – Hazen Williams
    – 原油MIT Equation方程式
    – 輕烴Miller Turbulent Method法
    – 使用者指定管道阻力
    – 摩擦模型包括紙漿&紙張以及非牛頓流體
  • 模型傳熱與增加絕熱層:
     預測絕熱層表面溫度,以確保符合法規
  • 使用嵌入配件,以漸少工作空間的複雜性

PUMPS 泵建模

探索泵與管網系統的交互作用

  • 建立泵功率與相關能量成本模型
  • 透過匯入外部資料庫或連結Intelliquip™動力泵選擇器,以評估大量的潛在泵選擇
  • 在固定指定流量與使用泵曲線建模之間進行選擇
  • 建立VFDs與泵控制器模型,以維持一組流速或揚程/壓力
  • 自動校正粘性流體行為
  • 預測可用的NPSH

VALVES 閥建模

  • 建立釋壓閥、止回閥、三通閥模型
  • 決定控制閥容量並確保足夠的壓降
  • 模擬壓力和流量控制閥,以測試在設計階段的管網系統交互作用
  • 顯示管網系統中所有閥門的有效Cv和K因子
  • 確定控制閥位置,以確保閥門穩定運行

FLUID PROPERTY MODELS 流體屬性建模

  • 恆定的流體屬性
  • 可變的流體屬性:
    使用者可逐個管道指定不同的流體屬性
  • 具有能量平衡,單一管道的熱傳:
    過隨著溫度改變流體性質的管道邊界和熱交換器以建立熱傳模型
  • 具有能量平衡,多種流體的熱傳:
    建立與熱交換器熱鏈結的多個水力迴路之間的熱傳模型

SCENARIO MANAGER 方案管理員

  • 透過比較幾種方案來評估「假設」案例
  • 變更一個方案的數據,可以傳遞給繼承的方案
  • 輕鬆開發和切換不同的操作條件或配置
  • 評估新的或擴展的系統配置

VALVES 閥建模

  • 建立釋壓閥、止回閥、三通閥模型
  • 決定控制閥容量並確保足夠的壓降
  • 模擬壓力和流量控制閥,以測試在設計階段的管網系統交互作用
  • 顯示管網系統中所有閥門的有效Cv和K因子
  • 確定控制閥位置,以確保閥門穩定運行

FLUID PROPERTY MODELS 流體屬性建模

  • 恆定的流體屬性
  • 可變的流體屬性:
    使用者可逐個管道指定不同的流體屬性
  • 具有能量平衡,單一管道的熱傳:
    過隨著溫度改變流體性質的管道邊界和熱交換器以建立熱傳模型
  • 具有能量平衡,多種流體的熱傳:
    建立與熱交換器熱鏈結的多個水力迴路之間的熱傳模型

SCENARIO MANAGER 方案管理員

  • 透過比較幾種方案來評估「假設」案例
  • 變更一個方案的數據,可以傳遞給繼承的方案
  • 輕鬆開發和切換不同的操作條件或配置
  • 評估新的或擴展的系統配置

VISUAL RESULTS 視覺化報表

  • 使用模型示意圖顯示選定的輸入或輸出參數
  • 根據壓力、溫度、流量和等其他許多其因素所定義的參數,變更模型中管道的顏色,以便在管網系統中查看結果
  • 使用不同顏色清楚地繪製在管網系統中的個別管線

GRAPH RESULTS 圖形結果

  • 快速又容易地生成流體、壓力、溫度和其他許多參數的管道或流體圖表
  • 顯示管網系統曲線、泵v.s.管網系統曲線
  • 透過在一個泵v.s.管網系統曲線圖表中顯示不同的泵曲線組合,演示管網系統性能如何依據現有的泵數量而變化
  • 同時顯示多個圖形

VIEWER 檢視器

透過下載免費的Viewer檢視器,可以分享您的AFT Fathom管網系統模型!

  • 開啟模型、檢視所有視窗內容:
    建模空間、輸入/輸出文字報表、視覺化報表、圖形結果
  • 運行模型與圖形輸出數據
  • 列印與匯出數據
  • 無法透過Viewer編輯、建立模型!

AFT Fathom 先進的不可壓縮流體模型化分析軟體,適用封閉或開啟迴圈式系統,內建有多樣化建模管件、豐富的資料庫以及參數化設定等功能,能夠分析易流動流體邊界、泵能量消耗以及熱分析功能,包括熱管線傳遞、熱交換器模型和易變的流體特性。
[擴充模組] GSC目標探索模組、SSL沉降性泥漿模組、XTS模擬時間之動態分析模組,與 [擴充資料庫] 提供將近700種流體的熱嗜性資料,更進一步擴大了Fathom的分析範圍及能力,滿足行業專門的需求。
Fathom 擁有真實化的模型系統,準確地模擬各個獨立的系統或具雙向性系統的交互作用,應用的範圍非常廣泛,從建築大樓的給水&排水系統到製程工廠的特殊流體管網系統,不論是設計新建系統或修改舊有系統,都能減低成本、提高效率、增加可靠度!

典型應用

  • 管道尺寸和選型
  • 泵尺寸和選型
  • 控制閥尺寸和選型
  • 模擬系統操作和管件交互作用
  • 評估管道和熱交換器中的傳熱
  • 對現有系統進行故障排除以確定問題的原因
  • 計算建置成本,與評估系統生命週期的運轉維護成本

功能特色

  • 操作條件與設計方案的模擬運轉
  • 輕鬆更改管網系統的輸入數據,包括閥門位置、泵操作、控制設定點、壓力、溫度等
  • 為設計與運轉方案建立各種系統元件的模型
  • 改變管網系統的安排:打開/關閉管道和閥門、打開或關閉泵、將控制閥設置到失效的位置
  • 特定事件的自動亮顯警示:流量、壓力、速度、泵效率等超出範圍的輸出值
  • 彙編常用管件目錄,並於下拉式選單中選用
  • 處理與泵送非沉降漿體和各種其他非牛頓流體相關的黏度和摩擦變化
  • 計算系統管道與元件成本
    清楚地將Excel數據匯入多個設計方案,並透過Excel Export Manager匯出
  • 其他軟體的管道佈局與尺寸資料的匯入:
    GIS shapefiles, EPANET files, CAESAR II (Neutral files) and Piping Component Files (*.pcf).
    SmartPlant®, CADWorx® and AutoCAD Plant 3D, and others.
  • 與EPANET整合:匯入/匯出

CST (Cost Estimation)系統建造與系統運轉成本計算模組

讓系統設計與成本估價緊密結合,發展有效的成本效益,除了計算建置成本,更能進一步評估系統生命週期的運轉維護成本!

AFT Fathom 使用優勢

依據系統的水力特性,預測管道、閥、泵和其他管件的相互作用!

評估新設計的表現,並確保符合設計要求!
識別並校正存在於系統中的操作問題!
成本更低!效率更高!更加可靠的管網系統!

分析實例(上)

分析實例(下)

PIPE 管道建模

指定尺寸、長度或粗糙度,或從內建資料庫選擇材料類型與規範

  • 從廣泛的清單中選擇摩擦建模,包括:
    – 管道粗糙度
    – Hazen Williams
    – 原油MIT Equation方程式
    – 輕烴Miller Turbulent Method法
    – 使用者指定管道阻力
    – 摩擦模型包括紙漿&紙張以及非牛頓流體
  • 模型傳熱與增加絕熱層:
     預測絕熱層表面溫度,以確保符合法規
  • 使用嵌入配件,以漸少工作空間的複雜性

PUMPS 泵建模

探索泵與管網系統的交互作用

  • 建立泵功率與相關能量成本模型
  • 透過匯入外部資料庫或連結Intelliquip™動力泵選擇器,以評估大量的潛在泵選擇
  • 在固定指定流量與使用泵曲線建模之間進行選擇
  • 建立VFDs與泵控制器模型,以維持一組流速或揚程/壓力
  • 自動校正粘性流體行為
  • 預測可用的NPSH

VALVES 閥建模

  • 建立釋壓閥、止回閥、三通閥模型
  • 決定控制閥容量並確保足夠的壓降
  • 模擬壓力和流量控制閥,以測試在設計階段的管網系統交互作用
  • 顯示管網系統中所有閥門的有效Cv和K因子
  • 確定控制閥位置,以確保閥門穩定運行

FLUID PROPERTY MODELS 流體屬性建模

  • 恆定的流體屬性
  • 可變的流體屬性:
    使用者可逐個管道指定不同的流體屬性
  • 具有能量平衡,單一管道的熱傳:
    過隨著溫度改變流體性質的管道邊界和熱交換器以建立熱傳模型
  • 具有能量平衡,多種流體的熱傳:
    建立與熱交換器熱鏈結的多個水力迴路之間的熱傳模型

SCENARIO MANAGER 方案管理員

  • 透過比較幾種方案來評估「假設」案例
  • 變更一個方案的數據,可以傳遞給繼承的方案
  • 輕鬆開發和切換不同的操作條件或配置
  • 評估新的或擴展的系統配置

VALVES 閥建模

  • 建立釋壓閥、止回閥、三通閥模型
  • 決定控制閥容量並確保足夠的壓降
  • 模擬壓力和流量控制閥,以測試在設計階段的管網系統交互作用
  • 顯示管網系統中所有閥門的有效Cv和K因子
  • 確定控制閥位置,以確保閥門穩定運行

FLUID PROPERTY MODELS 流體屬性建模

  • 恆定的流體屬性
  • 可變的流體屬性:
    使用者可逐個管道指定不同的流體屬性
  • 具有能量平衡,單一管道的熱傳:
    過隨著溫度改變流體性質的管道邊界和熱交換器以建立熱傳模型
  • 具有能量平衡,多種流體的熱傳:
    建立與熱交換器熱鏈結的多個水力迴路之間的熱傳模型

SCENARIO MANAGER 方案管理員

  • 透過比較幾種方案來評估「假設」案例
  • 變更一個方案的數據,可以傳遞給繼承的方案
  • 輕鬆開發和切換不同的操作條件或配置
  • 評估新的或擴展的系統配置

VISUAL RESULTS 視覺化報表

  • 使用模型示意圖顯示選定的輸入或輸出參數
  • 根據壓力、溫度、流量和等其他許多其因素所定義的參數,變更模型中管道的顏色,以便在管網系統中查看結果
  • 使用不同顏色清楚地繪製在管網系統中的個別管線

GRAPH RESULTS 圖形結果

  • 快速又容易地生成流體、壓力、溫度和其他許多參數的管道或流體圖表
  • 顯示管網系統曲線、泵v.s.管網系統曲線
  • 透過在一個泵v.s.管網系統曲線圖表中顯示不同的泵曲線組合,演示管網系統性能如何依據現有的泵數量而變化
  • 同時顯示多個圖形

VIEWER 檢視器

透過下載免費的Viewer檢視器,可以分享您的AFT Fathom管網系統模型!

  • 開啟模型、檢視所有視窗內容:
    建模空間、輸入/輸出文字報表、視覺化報表、圖形結果
  • 運行模型與圖形輸出數據
  • 列印與匯出數據
  • 無法透過Viewer編輯、建立模型!

擴充模組

最廣泛的系統模型化 Fathom 擴充模組,每個模組都能夠進行獨立或協同作業,將您的管網系統設計與分析提升到新的層次!

擴充模組與擴充資料庫須另行加購)

GSC (Goal Seek & Control)│目標探索模組

建立管網系統模型的強大優勢是能夠評估系統參數變更的影響,GSC模組可進一步設定:

  1. 多目標與多參數求解
  2. 定義單點的目標、不同目標與加總目標
  3. 通過自動調整管道摩擦與縮放,來匹配測量數據,以校準模型

在整個管網系統的多個位置定義多個參數和目標,GSC模組可以回答以下問題:
– 多少泵速可以達到遠處多個油槽的指定總流量?
– 多個不同位置的閥在管網系統的設備之間產生所需的差別供應壓力?

GSC目標探索模組強大而高效的數值優化引擎,能夠處理具有大量參數和目標的模型,自動且快速針對不同系統參數值求解滿足目標,大幅降低傳統手動反覆分析的時間,提高準確率與生產力!

模型參數

  • 泵:速度、流量、揚程
  • 閥:開度、Cv/K、壓差、流量
  • 儲槽:壓力、溫度
  • 控制閥:設定點、開度
  • 孔板:直徑、流孔面積
  • 熱交換器:熱速率、溫度、換熱面積、U值
  • 噴嘴:面積、K值、出口壓力

重點功能

  • 先進的Wilson / GIW方法解決方案
  • 可共享的固體顆粒屬性資料庫
  • 使用Warman或ANSI / HI方法降低泵等級
  • 產生具有沉降速度、漿體容積、質流量等其他參數的輸出報表
  • 產生專門的漿體系統曲線,以便了解至關重要的系統速度限制

XTS (Extended Time Simulation)│模擬時間之動態分析模組

如果不知道管網系統的關鍵參數如何隨時間變化,就無法回答許多設計和操作模擬問題!
XTS模組透過自動變更一系列靜態分析的參數,將建模功能擴展到時域,得以實現系統的動態模擬,包含模擬時間瞬變(基於模型時間發生的更改)、事件瞬變(由系統中發生的事件觸發)和固有瞬變。

模擬期間的時間事件:

  • 泵啟動/停止和速度變化
  • 閥門位置發生變化
  • 控制閥設定值變化
  • 儲槽液位高度與表面壓力的變化

重點功能

  • 文本和圖形輸出清晰地顯示時變參數
  • 獨特的動畫功能可顯示依選定的流體路徑而變化的參數

Chempak Suite 流體性質資料庫

  • Chempak Property Database:包含具有混合能力且高達700多種的流體化學性質資料庫(可單獨購買)
  • Chempak Plus:包含AFT Chempak 檢視器(Viewer),以及AFT Chempak的Excel接口(Add-in)
  • Chempak Suite:包含以上資料庫、檢視器以及接口
  • 了解更多

SteamCalc 蒸氣性質資料庫

透過AFT SteamCalc,可以輕鬆取得水、蒸汽以及蒸汽/水混合物的熱物理性質。包含:

  • 獨立的擴充程式與Excel接口
  • 用於計算水和蒸氣特性的兩種不同方程式:
    – 1997 ASME Steam Tables
    – 1984 National Bureau of Standards
  • 了解更多

最廣泛的系統模型化 Fathom 擴充模組,每個模組都能夠進行獨立或協同作業,將您的管網系統設計與分析提升到新的層次!

擴充模組與擴充資料庫須另行加購)

GSC (Goal Seek & Control)│目標探索模組

建立管網系統模型的強大優勢是能夠評估系統參數變更的影響,GSC模組可進一步設定:

  1. 多目標與多參數求解
  2. 定義單點的目標、不同目標與加總目標
  3. 通過自動調整管道摩擦與縮放,來匹配測量數據,以校準模型

在整個管網系統的多個位置定義多個參數和目標,GSC模組可以回答以下問題:
– 多少泵速可以達到遠處多個油槽的指定總流量?
– 多個不同位置的閥在管網系統的設備之間產生所需的差別供應壓力?

GSC目標探索模組強大而高效的數值優化引擎,能夠處理具有大量參數和目標的模型,自動且快速針對不同系統參數值求解滿足目標,大幅降低傳統手動反覆分析的時間,提高準確率與生產力!

模型參數

  • 泵:速度、流量、揚程
  • 閥:開度、Cv/K、壓差、流量
  • 儲槽:壓力、溫度
  • 控制閥:設定點、開度
  • 孔板:直徑、流孔面積
  • 熱交換器:熱速率、溫度、換熱面積、U值
  • 噴嘴:面積、K值、出口壓力

重點功能

  • 先進的Wilson / GIW方法解決方案
  • 可共享的固體顆粒屬性資料庫
  • 使用Warman或ANSI / HI方法降低泵等級
  • 產生具有沉降速度、漿體容積、質流量等其他參數的輸出報表
  • 產生專門的漿體系統曲線,以便了解至關重要的系統速度限制

XTS (Extended Time Simulation)│模擬時間之動態分析模組

如果不知道管網系統的關鍵參數如何隨時間變化,就無法回答許多設計和操作模擬問題!
XTS模組透過自動變更一系列靜態分析的參數,將建模功能擴展到時域,得以實現系統的動態模擬,包含模擬時間瞬變(基於模型時間發生的更改)、事件瞬變(由系統中發生的事件觸發)和固有瞬變。

模擬期間的時間事件:

  • 泵啟動/停止和速度變化
  • 閥門位置發生變化
  • 控制閥設定值變化
  • 儲槽液位高度與表面壓力的變化

重點功能

  • 文本和圖形輸出清晰地顯示時變參數
  • 獨特的動畫功能可顯示依選定的流體路徑而變化的參數

Chempak Suite 流體性質資料庫

  • Chempak Property Database:包含具有混合能力且高達700多種的流體化學性質資料庫(可單獨購買)
  • Chempak Plus:包含AFT Chempak 檢視器(Viewer),以及AFT Chempak的Excel接口(Add-in)
  • Chempak Suite:包含以上資料庫、檢視器以及接口
  • 了解更多

SteamCalc 蒸氣性質資料庫

透過AFT SteamCalc,可以輕鬆取得水、蒸汽以及蒸汽/水混合物的熱物理性質。包含:

  • 獨立的擴充程式與Excel接口
  • 用於計算水和蒸氣特性的兩種不同方程式:
    – 1997 ASME Steam Tables
    – 1984 National Bureau of Standards
  • 了解更多

系統需求

作業系統:Windows 7專業版或更高版本(32或64位元)
搭配軟體:
硬體需求:顯示卡:1024×768或更高規格
處理器:雙核CPU
RAM:4GB(建議)
硬碟空間:5GB
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