客户案例 2025-12-11
工程服务公司Techsburg亟需一套解决方案，以实现飞机噪声抑制，并针对复杂燃气轮机流体动力学展开分析，从而满足安全标准与合规要求。通过采用PowerFLOW仿真平台，该公司得以在研发早期对噪声及气流特性进行精准模拟，大幅减少了高成本的物理测试环节。这一技术方案不仅节省了项目时间与资源投入，更显著提升了其市场竞争优势。
工程服务公司 Techsburg 专注于航空航天与能源领域，亟需一套既能开展飞机气动声学仿真，又能解决燃气轮机非定常流体动力学问题的综合解决方案。
Techsburg 采用先进的仿真技术(具体为PowerFLOW)，在开展物理测试前即可精准预测噪声特性与流体动力学行为。达索系统 SIMULIA PowerFLOW 内置的晶格玻尔兹曼方法(LBM)求解器，不仅设置流程简洁易用，还能实现快速的仿真周转效率。
通过在研发早期发现设计缺陷，Techsburg 大幅节省了项目时间与资源成本；凭借高保真度的分析能力，其市场竞争优势显著增强，同时能够为客户提供精准且可落地的技术洞见。仿真技术更为未来创新奠定了坚实基础 —— 包括生成可靠的训练数据，这类数据有望应用于人工智能驱动的模型，进而加速研发周期。
自 1998 年成立以来，Techsburg 始终聚焦工程领域中两大极具挑战性的领域：航空航天与能源。凭借深厚的工程技术积淀，以及对实用型技术卓越性的执着追求，Techsburg 以持续探索复杂问题解决方案的精神树立了行业口碑。公司的客户群体广泛，涵盖美国国家航空航天局(NASA)等政府机构、军方分支，以及航空和燃气轮机原始设备制造商(OEM)；这些客户提出的项目需求往往极具技术难度，而每个项目都在不断挑战现有工具与传统工作流程的极限。
早期，Techsburg 团队采用传统稳态计算流体动力学(CFD)工具辅助风洞测试与地面试验，构建了物理试验与虚拟仿真相结合的混合工作流程。而真正的技术突破，源于该公司引入 PowerFLOW ——这款基于先进晶格玻尔兹曼方法(LBM)的求解器在业内广受认可，尤其在非定常流体动力学与计算气动声学领域具备无可比拟的技术优势。
PowerFLOW 助力 Techsburg 团队实现了更深入的技术钻研。与传统纳维——斯托克斯(Navier-Stokes)求解器不同，该工具能够精准求解湍流并传播声波，同时将数值色散与耗散降至最低。这不仅让仿真结果更具可靠性，还显著提升了运算速度——对 Techsburg 团队而言，这无疑是一项颠覆性突破。
我们始终致力于为客户提供最优解决方案，精准应对非定常流体流动与计算气动声学相关难题。而 PowerFLOW 正是适配这类需求的顶尖工具，我们始终坚持使用最专业的技术手段服务客户。
过去五年间，Techsburg 借助 PowerFLOW 成功攻克了航空航天与能源领域的诸多技术难关：从预测先进空中交通(AAM)、电动涵道风扇、桁架支撑翼客机等新型航空器的社区噪声，到优化下一代航空推进系统及发电用燃气轮机的运行效率，PowerFLOW 已成为该公司开展高保真气动 / 气动声学仿真的高效、可靠核心工具。
Techsburg 应用历程中最引人瞩目的亮点之一，在于其成功驾驭了这款通常被大型企业采用的先进仿真技术。尽管 PowerFLOW 也可部署于大规模计算集群，但 Techsburg 仅通过 256 个 CPU 核心加 1 个 GPU 加速节点，便能高效运行高保真仿真任务——这一实践充分证明，世界级的仿真能力并非必须依赖超级计算机级别的基础设施。
这一技术优势在 Techsburg 与 SIMULIA 联合撰写的论文中得到充分体现。该论文题为《基于晶格玻尔兹曼方法的高升力、高负荷低压涡轮气动仿真方法》，已在孟菲斯举办的 2025 年涡轮机械博览会(Turbo Expo)上发表。研究数据显示：“相较于纳维 - 斯托克斯直接数值模拟(NS-DNS)，本文提出的 LBM-LES（晶格玻尔兹曼大涡模拟）方法，能够捕捉到比 Sandberg 等人的 NS-DNS 小一个数量级的湍流尺度，而单次通流计算成本却降低了两个数量级——对于类似的 2.5D 低压涡轮翼型计算域，LBM-LES 仅需 250 核时，而 NS-DNS 则需 38,800 核时。
该基准测试结果凸显了 PowerFLOW 的核心差异化优势：赋能中小企业在无需海量计算资源投入的前提下，开展超高保真度、高效率的仿真分析。
正如马修・兰福德(Matthew Langford)在 SAUC 会议的采访中所言：
PowerFLOW 确实在大型企业环境中应用更为广泛，但作为中小企业，我们成功借助这一工具提供了同类中小型竞争对手通常难以实现的技术服务。这为我们构筑了独特的市场竞争优势，让我们在行业中脱颖而出。
对于民用航空客户而言，航空器噪声过大会导致产品销量下滑，甚至无法通过相关认证；而在国防项目中，噪声问题的风险更为严峻 —— 噪声意味着可探测性，这可能直接危及任务安全。军用航空器必须低噪声运行，以避免被观测人员察觉或探测。因此，工程师们必须攻克气动学领域最具挑战性的难题之一：在航空器尚未制造完成前，精准预测其噪声水平。这绝非易事，因为气动声学特性具有极强的不可预测性，且会随设计方案的变化产生显著差异。
随着全球安全威胁日益加剧，对具备低可观测性（隐身性能）航空器的需求从未如此迫切。然而，传统航空器设计模式下，机身与推进系统工程师的工作相互独立，往往在设计后期才整合各自负责的系统，却很少考虑由此产生的声学影响。
Techsburg 聚焦于以先进仿真工具为核心的解决方案，旨在攻克这一行业痛点。通过应用 PowerFLOW，该公司的仿真能力得到显著提升，能够精准预测不同航空器构型的噪声特性。这种仿真驱动的研发模式，使工程师能够对集成于航空器设计中的各类推进系统（螺旋桨、涵道风扇或旋翼）进行全面仿真分析。在开展物理测试前，团队即可生成反映这些部件实际工况运行状态的数据，大幅降低了项目的不确定性。
PART 04
能源领域：与非定常流动的博弈
与此同时，能源领域的燃气轮机制造商正面临另一项严峻挑战 —— 非定常流动动力学问题。由于这一问题直接关系到设备性能与可靠性，传统仿真与测试工具往往难以捕捉涡轮级与排气系统内部复杂的湍流特性，其后果包括：系统效率低下、仿真结果不可靠以及测试成本高昂。
PowerFLOW 具有变革性意义。它就像一件功能强大的新工具，我迫不及待想向同行们展示它的优势。其卓越的性能与可信的仿真结果，让我们能够解决那些原本无法攻克，或至少需要投入巨大精力才能解决的技术难题。
对Techsburg而言，集成应用PowerFLOW使其能够有效应对涡轮级与排气系统中这些不可预测的流动行为。通过部署先进仿真技术，该公司可提前预测设计方案的性能表现并评估效率指标。PowerFLOW赋予Techsburg的涡轮非定常流动建模精度，远超传统方法的水平。
有一个典型案例充分彰显了这些技术突破的实际价值 —— Techsburg 与合作伙伴 AVEC 联合承接了一项合同项目，涉及带襟翼展开的撑杆支撑翼风洞测试。由于该风洞测试的核心目标是测量特定机身噪声源（机翼 / 撑杆连接处），任何外部干扰声源都可能导致测试目标无法实现。为降低风险，团队决定利用 PowerFLOW 对测试模型进行气动声学仿真。仿真结果清晰显示，模型中看似无影响的机械支撑结构，其噪声水平几乎与待测量的连接处噪声源相当。
通过虚拟仿真识别出这一极易被忽视的细节，团队成功避免了一次高成本的测试失败。他们结合 PowerFLOW 进一步的气动声学仿真结果重新设计了模型支撑结构，最终首次测试即达成所有测试目标，同时节省了数万美元的测试资源投入。
所有项目的实践都指向同一个核心结论：仿真绝非单纯的辅助工具，更是一份 “风险保障”。它意味着在设计流程推进乃至产品投产前提前发现潜在问题，避免错误不断放大，确保最终交付的产品在实际应用测试中万无一失。
当大多数先进仿真工具仍仅被大型企业使用时，Techsburg 作为中小企业成功构筑了独特的竞争优势。PowerFLOW 赋予了该公司竞争对手难以企及的技术解决能力，而团队的专业技术积淀在这款工具的加持下进一步放大，助力其实现跨越式发展 —— 在市场中为客户提供技术严谨、独具特色的解决方案。
如今，Techsburg 的发展步伐持续加快。该团队并未满足于现有工作流程，而是已着手利用仿真数据训练人工智能模型。其愿景十分清晰：以可靠的仿真数据为核心支撑，通过机器学习训练得到代理模型，使工程师能够在数秒内获取精准结果，而非耗费数小时甚至数天。这一突破将彻底重新定义航空航天与能源领域的研发速度与精度标准。
Techsburg 的案例充分证明：当企业拒绝被传统工具的局限性束缚，通过引入先进仿真技术 —— 先是作为传统流程的补充，进而重塑整个业务流程 —— 就能将日常工程工作提升至引领行业的创新高度。Techsburg 与 PowerFLOW 的成功故事即是最佳佐证：合适的工具与卓越的人才相结合，足以攻克看似无解的技术难题。
