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企业风采|十沣科技:流体与声学联合仿真助力森姆泵业突破微型泵研发瓶颈

本文转载自“十沣科技”微信公众号

编者按

针对汽车空气动力学开发周期长、成本高、协同难等痛点,京津冀国家技术创新中心、广州颠覆性技术创新中心和同新基金联合培育的高科技企业十沣科技有限公司(简称“十沣科技”),以自主研发的工业仿真软件产品帮助深圳市森姆泵业科技有限公司在最短时间内攻克了微型泵行业多年来的噪声痛点,不仅盘活了高价值订单,更带动了企业研发路径的升级。

森姆简介

深圳市森姆泵业科技有限公司,是一家集研发,生产,销售于一体的高新技术企业。深耕泵业领域近10年,建立了数条大型生产线,和多套高精密设备,严格按照ISO9001,IATF16949质量管理体系标准,优选国内一流的原材料商,大幅度保证了产品的品质与交付。产品均符合RoHS,REACH ,FDA,LFGB,CQC,CE,UL标准,远销国内外多个国家与地区。

古人说,一叶障目不见泰山,殊不知,一丝微弱的噪声也能堵住一款高端消费电子产品的研发路径。

2024年初,某头部母婴品牌向深圳市森姆泵业科技有限公司(以下简称“森姆泵业”)抛出橄榄枝,希望其开发一款全新的符合佩戴式需求的微型隔膜泵。市场要求明确:体积更小、噪声更低、声音更“舒服”。技术要求落在纸面上,却是看似轻描淡写的一句——“能否再降低5dB?”

5dB,几乎成了整个研发团队无法翻越的高墙。微型隔膜泵内部结构极度紧凑,气流与液体在狭小腔体里的运动像一场“电话亭里的缠斗”,看不清、分不开。研发人员一轮一轮打样测试、“老师傅”凭经验摸索调优方案,在精密复杂的内部参数面前,却抓不住到底哪个才是影响噪声的关键因素——一旦盲目地改结构,不仅噪声水平居高不下,流量性能还可能随之崩塌。更糟糕的是,按照传统设计流程,每次打样的周期接近30天,安装和测试也至少需要1周,在不断的试错尝试中,研发周期正在一天天逼近红线。

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这一挑战将森姆泵业推到了研发模式革新的十字路口——传统的“设计-打样-测试”方法论,在高精密度产品的极致指标面前已经濒临失效;新的市场需求和产业发展急需一套能对多种物理参数综合权衡、快速迭代的崭新研发模式。

携手攻坚:流体与声学联合作战

2024年中,经过十余次的深入交流、实地调研和方案迭代,森姆泵业与十沣科技达成深度合作。由森姆泵业副总经理翟东波亲自牵头,双方工程师组成联合攻坚团队,搭建基于十沣科技TF-QFLUX(通用流体仿真) 和 TF-Acoustics(声学仿真) 的联合仿真平台。

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十沣科技流体-声学耦合仿真技术路线

这套“双引擎”方案,让研发团队第一次具备了同时解构“流动-噪声-性能”三角关系的能力——TF-QFLUX呈现隔膜泵内部的流场细节,揭示涡流与压力脉动的根源;TF-Acoustics则分析多种振动声学数据并转化为统一的后处理形式,精准定位噪声来源与传播路径。时间紧任务重,十沣科技的CAE专家直接驻扎在森姆泵业工厂,与一线工程师在现场进行频谱台架测试比对,一步步修正模型参数直至与实测数据趋近吻合。

微型泵内部看不见的精细流场,第一次全面展示在它的创造者面前:复杂的泵腔结构、流体穿行的路径以三维动态形式呈现,设计工程师可以直观地看到噪声源究竟藏在阀组、腔体还是流道死区,从而从“猜测式修模”转向“数据式调优”。

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通过内部流动可视化,深度理解噪声产生机理

让“5dB难题”成为历史,降噪目标一口气达成

经过近五个月的多轮联合优化,最终项目交付某型微型隔膜泵样机的噪声实测值,比原始设计低了整整 5dB,轻松达到头部品牌客户的产品性能要求。与此同时,流量性能参数不仅没有下降,反而通过局部结构优化实现了微升。

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优化成果实测数据

对森姆泵业而言,这次合作不仅收获了型号研制和项目订单的“战术胜利“,更从源头掌握了噪声产生的物理机理与结构设计的参数优化手段,为整个产品线的更新迭代建立了可复用的仿真映射标准体系。

国产仿真软件的价值共鸣

如果说传统样机试错是“摸着石头过河”,那么基于仿真的虚拟验证过程就是在图纸上提前规划好大桥的建设——让潜在问题在设计阶段清零,将经验主义研发转化为数据驱动的确定性研发。

项目结题后,森姆泵业副总经理翟东波表示,国产仿真软件(TF-QFLUX和TF-Acoustics)的求解精度值得信赖,求解效率比肩国际一流,切实有效指导了产品优化方向。通过仿真可直观看到产品内部的流动和噪声问题,加深机理层面的认知,是高性能产品研发的利器。十沣科技联合仿真帮助森姆在最短时间内攻克了微型泵行业多年来的噪声痛点,不仅盘活了高价值订单,更带动了企业研发路径的升级。下一步,森姆计划将流体-声学耦合仿真方法深度融合到全线产品的正向研发流程中……森姆的研发体系还将持续受益,将试制轮次和研发周期减半。在未来的数十个型号研制任务中,为企业节省大量的研发成本。

在国产工业软件风口正盛的时代,十沣科技以自主可控的工业仿真软件产品和本地化的赋能服务,正在串起一条以仿真驱动研发、以数据定义产品的创新价值链。未来,十沣科技将与更多的用户一起,携手打通研发路径上的“堵点”,用数字化智慧打造更有竞争力的中国制造。


关于十沣科技

十沣科技致力发展具有国际先进水平的工业应用软件(包括流体力学仿真软件/CFD、结构力学仿真软件/CSD、电子系统设计仿真软件/EDA等)、工程仿真云服务平台与数字孪生系统,全力打造能够与国外主流商业软件全面竞争的自主核心软件及技术,服务于国内乃至国际高端装备研发设计与制造的需求。目前,十沣科技已与美的、360智慧生活、中望软件等各领域头部企业达成战略合作;获得国家级科创投资平台国开科创,知名风投基金高瓴等多方资本数亿元融资;2022年获评清科创业、投资界「VENTURE50新芽榜50强」,机器之心「最具潜力创业企业TOP 10]及亿欧「中国新锐智能制造服务商TOP30」等荣誉称号,2023年获得深圳市“专精特新”企业认定及德勤深圳明日之星称号,2024年获得德勤中国明日之星称号。