xStream 可壓縮流體 動態氣鎚分析軟體

產品簡介

AFT xStream是一款功能強大的流體動力學模擬軟體,適用於蒸汽及可壓縮流體管道系統中發生的高速聲學瞬態。針對很受重視的主蒸汽氣鎚分析,xStream是根據氣體特性計算真實氣鎚作用效果和影響,完全不同於以往其他軟體的傳統算法(忽略氣體可壓縮性,完全將其依照不可壓縮介質計算,導致十分保守的設計結果)。

設計和操作的不確定性會花費大量的金錢和時間。現在,透過xStream易學易用的專業建模與分析功能工具,可以準確地模擬蒸汽及可壓縮流體系統是如何響應潛在的有害瞬態事件,大幅縮短使用者學習曲線,使用者得以專注在實際的設計工作,實現更可靠、更高品質的管網系統,避免汽鎚和其他瞬態的潛在災難性後果!

AFT xStream 確保壓力、溫度和流量極限在設計允許範圍內,
確定不平衡的管道力以調整管支撐結構的尺寸,
對現有系統進行故障排除以確定操作問題的原因!

評估新設計的表現,並確保符合設計要求!
鑑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!

AFT xStream Gas

針對蒸汽與可壓縮流體管道,模擬隨時間變化的管脈動力,並進行:

  • 流量與流速分析
  • 動態壓力範圍分析
  • 氣鎚計算
  • 管徑與管支撐決定

功能介紹

強大的管網求解器

AFT xStream 管網中可壓縮流體瞬態的可視化平台!模擬蒸汽和氣體管道系統中的快速可壓縮瞬態事件。結合修正的Newton-Raphson矩陣迭代以及AFT開發的獨家方法,獲得質量和能量的系統級平衡,確定穩態解。

  • 根據流體的波速和體積速度獲取壓力和流量的波傳輸。
  • 可提供精確的結果,而不會過度簡化等溫流等假設。
    • 求解所有基本方程(質量、動量、能量)
    • 模擬真實的氣體效應

多樣化模擬分析類型

    • 準確模擬蒸汽和氣體管道系統中的高速瞬態,包括阻塞流條件
    • 評估蒸汽和燃氣輪機跳閘後的整體系統響應和管道瞬態力
    • 預測停機時,運行的氣體壓縮機和渦輪機的瞬時供應壓力、溫度和流量
    • 模擬儲槽排污和充氣,以及達到目標壓力所需的時間
    • 預測由於熱交換器管束破裂引起的瞬態壓力和流量
    • 輕鬆更改系統輸入數據,
      包括瞬態閥門位置、壓縮機運行、控制設定點、壓力、溫度等
    • 根據系統中的時間或事件啟動瞬態

xStream流體動態氣鎚分析效益

    • 減少因分析的不確定性所導致昂貴的過度設計
    • 通過了解意外的瞬態事件將如何影響壓力、溫度,以及流向關鍵設備的流量增加正常運行時間
    • 通過評估所有系統關閉方案來提高安全性
    • 驗證可否以確定地輸送所需流量
    • 可視化動態響應

分析報表區

分析結果可分別生成:

    • 數據表格型式的「文字報表」
    • 流量、溫度、壓力等曲線變化的「圖形報表」
    • 可自行編輯備註訊息的網管模型「視覺報表」

文字報表:單獨呈現管線或接合部份,使用者可指定觀看一般部分、接合部分、附屬部分的報表內容,例如一般部分提供壓縮機、閥件的摘要,接合部份可以檢閱所有接合處的報表結果。
使用者可自訂表格欄位項目,篩選物件和參數的顯示、單位、順序(包含分類)以方便檢閱,或直接儲存成Microsoft Excel與Adobe PDF檔案格式。

圖形報表:快速生成管線流體、壓力、溫度和其它特性的曲線圖結果。

視覺報表:視覺圖解呈現各種輸出數據,支援瞬間instantaneous流量與集成流量圖,動態圖形可顯示在特定時間內一個或多個流體路徑的壓力、流速等分析結果,以供使用者更容易理解管線系統的動態反應。

第三方軟體整合協作

第三方軟體整合接口允許使用者進行協作

  • 不平衡力文件 匯入至管道應力分析軟體 進行動態分析:
    CAESAR II、ROHR2、TRIFLEX

交互式工作環境

xStream 提供圖形化建模區與參數化視窗的交互式工作環境,極富邏輯與彈性,清晰易讀、操作簡易!

管網模型是由管道和單元之元件所構成,使用者透過從內建的元件資料庫拖放元件至建模區,以及使用2D或ISO(等角)方式建立結構廣泛的管網模型,包括開放/封閉(再循環)系統、分歧系統、迴路系統等,且無模型大小限制,再透過點擊元件即可設定其屬性。

建模與分析元件

管道以及單元,包含歧管、異徑、三通(或Y)、通用元件、儲槽、閥、止回閥、控制閥、洩壓閥、盲端、孔板、壓縮機/風機、熱交換器、指定壓力、指定流量。

方案管理員

方案管理員 Scenario Manager 允許同一個管網模型套用多種不同參數工況,分別建立「假設」的設計方案,並同時進行分析,節省重複建模的時間,最後一起比較結果,以供快速評估、選擇最符合需求的配置設計!

客製化資料庫

xStream內建大量流體性質與元件資料庫,包含管道、閥件、彎頭、保溫等,使用者亦可自定義,自行加入所需的資料數據。

[選購] 擴充性質資料庫

  • Chempak Suite流體性質資料庫:
    內含額外近600種可壓縮流體性質資料

~提供 ASME & NBS 高準度蒸汽性質庫及工具~

SteamCalc 蒸汽性質資料庫(附贈)

直接存取或建立流體性質數據

  1. 計算水蒸氣特性方程式:
    • 1997 ASME Steam Tables 水與蒸汽資料表
    • 1984 National Bureau of Standards 國家標準局
  2. VIEWER 檢視器
    指定單點、二點或範圍的水性質分析,由使用者自訂輸出的參數與單位,計算結果可儲存、列印、複製
水與蒸汽質資料:
Bulk Modulus of Elasticity、Compressibility Factor、Density、Enthalpy、Entropy、Internal Energy、Isentropic Expansion Coef., Gamma、Kinematic Viscosity、Phase、Prandtl Number、Pressure、Quality、
Saturation Temperature、Sonic Velocity、Specific Heat cp & cv、Specific Volume、Temperature subcool、Temperature Superheat、Temperature、Thermal Conductivity、Viscosity

強大的管網求解器

AFT xStream 管網中可壓縮流體瞬態的可視化平台!模擬蒸汽和氣體管道系統中的快速可壓縮瞬態事件。結合修正的Newton-Raphson矩陣迭代以及AFT開發的獨家方法,獲得質量和能量的系統級平衡,確定穩態解。

  • 根據流體的波速和體積速度獲取壓力和流量的波傳輸。
  • 可提供精確的結果,而不會過度簡化等溫流等假設。
    • 求解所有基本方程(質量、動量、能量)
    • 模擬真實的氣體效應

以清晰的使用者介面、簡潔的操作模式呈現!

多樣化模擬分析類型

    • 準確模擬蒸汽和氣體管道系統中的高速瞬態,包括阻塞流條件
    • 評估蒸汽和燃氣輪機跳閘後的整體系統響應和管道瞬態力
    • 預測停機時,運行的氣體壓縮機和渦輪機的瞬時供應壓力、溫度和流量
    • 模擬儲槽排污和充氣,以及達到目標壓力所需的時間
    • 預測由於熱交換器管束破裂引起的瞬態壓力和流量
    • 輕鬆更改系統輸入數據,
      包括瞬態閥門位置、壓縮機運行、控制設定點、壓力、溫度等
    • 根據系統中的時間或事件啟動瞬態

xStream流體動態氣鎚分析效益

    • 減少因分析的不確定性所導致昂貴的過度設計
    • 通過了解意外的瞬態事件將如何影響壓力、溫度,以及流向關鍵設備的流量增加正常運行時間
    • 通過評估所有系統關閉方案來提高安全性
    • 驗證可否以確定地輸送所需流量
    • 可視化動態響應

分析報表區

分析結果可分別生成:

    • 數據表格型式的「文字報表」
    • 流量、溫度、壓力等曲線變化的「圖形報表」
    • 可自行編輯備註訊息的網管模型「視覺報表」

文字報表:單獨呈現管線或接合部份,使用者可指定觀看一般部分、接合部分、附屬部分的報表內容,例如一般部分提供壓縮機、閥件的摘要,接合部份可以檢閱所有接合處的報表結果。
使用者可自訂表格欄位項目,篩選物件和參數的顯示、單位、順序(包含分類)以方便檢閱,或直接儲存成Microsoft Excel與Adobe PDF檔案格式。

圖形報表:快速生成管線流體、壓力、溫度和其它特性的曲線圖結果。

視覺報表:視覺圖解呈現各種輸出數據,支援瞬間instantaneous流量與集成流量圖,動態圖形可顯示在特定時間內一個或多個流體路徑的壓力、流速等分析結果,以供使用者更容易理解管線系統的動態反應。

第三方軟體整合協作

第三方軟體整合接口允許使用者進行協作

  • 不平衡力文件 匯入至管道應力分析軟體 進行動態分析:
    CAESAR II、ROHR2、TRIFLEX

交互式工作環境

xStream提供圖形化建模區與參數化視窗的交互式工作環境,極富邏輯與彈性,清晰易讀、操作簡易!

管網模型是由管道和單元之元件所構成,使用者透過從內建的元件資料庫拖放元件至建模區,以及使用2D或ISO(等角)方式建立結構廣泛的管網模型,包括開放/封閉(再循環)系統、分歧系統、迴路系統等,且無模型大小限制,再透過點擊元件即可設定其屬性。

建模與分析元件

  • 管道
  • 單元,包含:
    • 歧管
    • 異徑
    • 三通(或Y)
    • 通用元件
    • 儲槽
    • 閥(開啟/關閉)
    • 止回閥
    • 控制閥(壓力&流速、起始點瞬態)
    • 洩壓閥(結束端行或軸向,易變的Cv與deltaP)
    • 盲端
    • 孔板
    • 壓縮機/風機
    • 熱交換器、
    • 指定壓力(瞬間壓力)
    • 指定流量(瞬間進/出流量)

方案管理員

方案管理員 Scenario Manager 允許同一個管網模型套用多種不同參數工況,分別建立「假設」的設計方案,並同時進行分析,節省重複建模的時間,最後一起比較結果,以供快速評估、選擇最符合需求的配置設計!

客製化資料庫

xStream 內建大量流體性質與元件資料庫,包含管道、閥件、彎頭、保溫等,使用者亦可自定義,自行加入所需的資料數據。

[選購] 擴充性質資料庫

  • Chempak Suite流體性質資料庫:
    內含額外近600種可壓縮流體性質資料

~提供 ASME & NBS 高準度蒸汽性質庫及工具~

SteamCalc 蒸汽性質資料庫(附贈)

可直接存取或建立流體性質數據

  1. 計算水蒸氣特性方程式:
    • 1997 ASME Steam Tables 水與蒸汽資料表
    • 1984 National Bureau of Standards 國家標準局
  2. VIEWER 檢視器:
    指定單點、二點或範圍的水性質分析,由使用者自訂輸出的參數與單位,計算結果可儲存、列印、複製
水與蒸汽性質資料:
Bulk Modulus of Elasticity、Compressibility Factor、Density、Enthalpy、Entropy、Internal Energy、Isentropic Expansion Coef., Gamma、Kinematic Viscosity、Phase、Prandtl Number、Pressure、Quality、Saturation Temperature、Sonic Velocity、Specific Heat cp & cv、Specific Volume、Temperature subcool、Temperature Superheat、Temperature、Thermal Conductivity、Viscosity

擴充摸組 (另購)

選購的 xStream 功能擴充模組 在可壓縮流體管網系統模型的基礎上,提供專門且專業的設計與模擬功能,滿足使用者的進階需求,擴充模組可個別搭配 xStream 模型或共同整合使用~

聲共振 是觸發系統有害脈動的主要來源之一!
PFA模組能確定因「往復式壓縮機」壓力脈衝激發的固有頻率以及聲共振引起的振動問題,
提供全球管道系統分析強而有力的脈動頻率分析解決方案!

PFA 脈動頻率分析模組 效益:

    • 避免系統性能減弱或故障
    • 降低運轉和維護成本
    • 最大限度地減少生產過程中的干擾

全球管道系統工程日益重視管道中有害脈動的分析和防治。聲共振 (acoustic resonance) 是觸發有害脈動的主因之一,當通常來自於往復式壓縮機的壓力脈衝激發管道系統而產生固有頻率時,會出現不希望出現的聲共振。

PFA模組協助管道工程師更有效、準確執行脈動頻率分析,避免系統效能減弱、損壞或故障,減少發生生產過程中斷的情形,降低營運與維護成本,為全球管道系統分析工作提供強而有力的解決方案!

 PFA模組功能:

    • 預測使用往復式壓縮機的管網系統中的共振頻率,並設法避免
    • 以圖形方式顯示系統對模擬脈衝的頻率響應
    • 確保壓力脈動幅度符合API 678標準
    • 使用現有的xStream模型
  • PFA模組自動執行分析流程:
    • 建立xStream管道系統模型
    • 指定脈衝 (pulse) 特徵
    • 將強制函數應用於脈衝源
    • 執行模型分析
    • 產生波特圖 (Bode plot),
      顯示頻率與與幅度
  •  

~最完整、最便利、最佳整合的 流體性質資料庫及工具~

ChemPak 流體性質資料庫

Chempak 流體性質資料庫為AFT系列軟體提供多種流體的熱物理特性,且具備有混合能力,計算後的所有流體屬性均可透過性質檢視器獲得。

  1. Property Database 流體性質庫
    • ~700項不可壓縮流體性質資料 for Fathom、Impulse
      可組合非反應的靜態混合多種流體結果來建模
    • ~600項可壓縮流體(氣體)性質資料 for Arrow
      可從交匯的流動獲得靜態混合與動態混合結果來建模
  2. VIEWER 檢視器
    由指定單點、二點或某範圍間(單種或混合)查詢流體性質
流體性質資料:
Bulk Modulus of Elasticity、Compressibility Factor、Critical Pressure、Critical Temperature、Density、Enthalpy、Entropy、Internal Energy、Isentropic Expansion Coef., Gamma、Kinematic Viscosity、Molecular Weight、Phase、 Prandtl Number、Pressure、Quality、Saturation Pressure、Saturation Temperature、Sonic Velocity、Specific Heat, cp & cv、Specific Volume、Surface Tension、Temp. Superheat/Subcooled、Temperature、Thermal Conductivity、Viscosity、Volume Expansivity

聲共振 是觸發系統有害脈動的主要來源之一!
PFA模組能確定「往復式壓縮機」壓力脈衝激發的固有頻率以及聲共振引起的振動問題,
提供全球管道系統分析強而有力的脈動頻率分析解決方案!

 

PFA (Pulsation Frequency Analysis)│脈動頻率分析模組

全球管道系統工程日益重視管道中有害脈動的分析和防治。聲共振 (acoustic resonance) 是觸發有害脈動的主因之一,當通常來自於往復式壓縮機的壓力脈衝激發管道系統而產生固有頻率時,會出現不希望出現的聲共振。

PFA模組協助管道工程師更有效、準確執行脈動頻率分析,避免系統效能減弱、損壞或故障,減少發生生產過程中斷的情形,降低營運與維護成本,為全球管道系統分析工作提供強而有力的解決方案!

  • PFA模組效益:
    • 避免系統性能減弱或故障
    • 降低運轉和維護成本
    • 最大限度地減少生產過程中的干擾
  • PFA模組自動執行分析流程:
    • 建立xStream 管道系統模型
    • 指定脈衝 (pulse) 特徵
    • 將強制函數應用於脈衝源
    • 執行模型分析
    • 產生波特圖 (Bode plot),
      顯示頻率與幅度
  •  

 PFA模組功能:

    • 預測使用往復式壓縮機的管網系統中的共振頻率,並設法避免
    • 以圖形方式顯示系統對模擬脈衝的頻率響應
    • 確保壓力脈動幅度符合API 678標準
    • 使用現有的xStream 模型

~最完整、最便利、最佳整合的 流體性質資料庫及工具~

ChemPak 流體性質資料庫

Chempak 流體性質資料庫為AFT系列軟體提供多種流體的熱物理特性,且具備有混合能力,計算後的所有流體屬性均可透過性質檢視器獲得。

  1. Property Database 流體性質庫:
    • ~700項不可壓縮流體性質資料 for Fathom、Impulse
      可組合非反應的靜態混合多種流體結果來建模
    • ~600項可壓縮流體(氣體)性質資料 for Arrow
      可從交匯的流動獲得靜態混合與動態混合結果來建模
  2. VIEWER 檢視器:
    由指定單點、二點或某範圍間(單種或混合)查詢流體性質
流體性質資料:
Bulk Modulus of Elasticity、Compressibility Factor、Critical Pressure、Critical Temperature、Density、Enthalpy、Entropy、Internal Energy、Isentropic Expansion Coef., Gamma、Kinematic Viscosity、Molecular Weight、Phase、 Prandtl Number、Pressure、Quality、Saturation Pressure、Saturation Temperature、Sonic Velocity、Specific Heat, cp & cv、Specific Volume、Surface Tension、Temp. Superheat/Subcooled、Temperature、Thermal Conductivity、Viscosity、Volume Expansivity

系統需求

》建議作業系統 & 最低硬體需求
作業系統Windows 7 專業版 或 更高版本 (32/64位元)
硬體需求處理器:四核i7處理器
顯示卡:1024x768 SVGA 以上
RAM:建議4GB以上
硬碟空間:5GB可用空間​
應用行業
石油、化學製程系統核能、火力電廠系統氣體分配系統生物科技、製藥製程系統
造紙製程系統礦砂、水泥輸送系統半導體、電子製造系統純/廢水處理系統
空調、冷凍系統給/排水、消防系統汽車、船艦系統航空、航太系統
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