NUMECA FINE/Turbo求解器介绍

在NUMECA FINE/Turbo体系中，求解器为Turbo，前身是NUMECA立身之本“EURANUS”核心。

Turbo是叶轮机械行业最为快速和准确的结构化网格求解器，求解快速、结果准确、内存消耗低是他最大的优势。

Turbo是全二阶精度结构化网格求解器，其基于密度的求解方法保证了快速的高速流场收敛速度，采用多重网格技术使得计算速度显著提高。

对不可压缩流采用先进的预处理技术，并提供了针对透平机械专用的边界及初场给定方法。通过求解时间相关的雷诺平均Navier-Stokes方程组来模拟不可压流体、可压缩亚音流/跨音速流动以及超音速流动等各种速度范围下的流动。

Turbo特色：

.支持在64位WINDOWS操作系统和LINUX操作系统下运行

.基于全二阶精度的数值格式，保证了计算精度

.采用先进的全多重网格技术和基于密度的求解方法保证了快速的流场收敛速度

.软件核心程序编写过程中对数据库结构进行优化，最大程度减小内存占用量

.具备良好的单节点/跨节点并行计算能力

.对低速/不可压流动采用先进的预处理方法，改善其求解的鲁棒性

.可使用强化隐式加速收敛技术，将计算收敛速度呈量级地降低

.非线性谐波法（NLH）技术可快速高精度地模拟叶轮机械非定常流动

.可采用源项法和实际网格建模进行流热耦合计算

.可应用模态法结合NLH模块进行流固耦合、颤振问题求解

.使用任务管理器TaskManager对并行计算进行分配，实现大量计算任务的高度自动化

.采用python语言可对不同的模型、流场模拟或结果输出进行全自动处理

Turbo的工作流程

特别地，求解计算的收敛性说明：

残差——是迭代过程中各个基本方程（连续方程、动量方程、能量方程和湍流量输运方程等）是否趋于稳定（收敛）的重要评估参数。计算域内的最大残差或者RSM残差的大小直接反应了收敛精度。一般地将，残差越小越好。由于存在数值精度问题，不可能得到理想的0残差，对于单精度计算的机器，残差一般应该低于1e-06以下为好，这时的计算可以认为是完全收敛。只有在完全收敛的条件下才可相信计算所获得的结果。但对于流动分离严重的计算条件或工况（如小流量工况区）、或者较差的网格质量等情况还是要具体问题具体分析。