AVL FIRE™ M은 날로 가중되는 시간 및 비용 압박 속에서 복잡한 유동 기반 시스템을 디지털 방식으로 엔지니어링할 수 있도록 설계된 3D 전산유체역학(CFD) 시뮬레이션 소프트웨어입니다. 파워트레인 및 에너지 응용 분야를 비롯한 모든 산업 영역에서 제품의 복잡성이 증가함에 따라, 시뮬레이션 엔지니어에게는 개발 초기 단계부터 정확한 설계 의사 결정을 뒷받침할 수 있는 검증된 CFD 툴이 필요합니다.
이러한 복합적인 과제를 해결하기 위해 FIRE M은 유체 유동, 열전달, 연소, 다상 유동, 반응 공정을 아우르는 포괄적이며 충실히 문서화·검증된 물리 모델 및 수치 모델을 제공합니다. 모든 모델은 실험 데이터를 기반으로 검증되어 있어, 양산 개발 단계에서 시뮬레이션을 적용할 때 발생할 수 있는 불확실성을 최소화합니다.
GUI 기반의 워크플로우는 모델 셋업, 결과 분석 및 리포팅 작업을 가속화하며, 사용자 코딩 인터페이스를 통해 맞춤형 모델 개발에 필요한 유연성도 충분히 확보할 수 있습니다. FIRE M은 AVL CRUISE™ M, AVL EXCITE™ M과 함께 AVL Simulation Desktop(SDT)에 통합되어, 모델 파라미터화, 실험 계획법(DOE), 수치 최적화를 지원하며, 재료 데이터베이스, 개방형 API, AI 기반 인터랙션 기능을 활용할 수 있도록 합니다.
FIRE M은 초기 모델 셋업부터 후처리 및 리포팅에 이르기까지 CFD 시뮬레이션 워크플로우의 모든 단계에서 측정 가능한 수준의 효율성 향상을 제공합니다.
- 직관적인 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)는 소프트웨어 도입 및 초기 적응 시간을 최소화하며, 숙련도와 관계없이 모든 시뮬레이션 엔지니어가 일상 업무를 효율적으로 수행할 수 있도록 지원합니다.
- 가이드형 워크플로우와 애플리케이션별 템플릿을 통해 복잡한 CFD 시뮬레이션도 수작업을 줄이면서 안정적이고 반복 가능한 방식으로 손쉽게 셋업할 수 있습니다.
- 방대한 재료 및 물성 데이터베이스는 기체, 액체, 고체 재료에 대한 데이터를 폭넓게 제공합니다.
- 포괄적인 물리 및 수치 모델 라이브러리는 초기 개념 검토부터 고해상도 정밀 해석에 이르기까지 다양한 수준의 시뮬레이션 정확도를 유연하게 지원합니다.
- MPI 병렬화 기반의 고성능 솔버는 연산 시간을 단축하고 대규모 해석 시 메모리 사용을 최적화합니다.
- 특정 응용 분야에 대해 제공되는 GPU 가속 기능은 고난도 시뮬레이션 작업에 추가적인 성능 향상을 제공합니다.
AVL FIRE M은 유체 유동, 열전달 및 반응 공정에 대한 고정밀 CFD 시뮬레이션이 요구되는 폭넓은 엔지니어링 적용 분야를 지원합니다.
배터리
배터리 시스템에 대한 CFD 시뮬레이션은 전기화학 반응, 셀·모듈·팩 단위에서의 열 발생 및 방출, 냉각수 유동, 구조물 온도, 열폭주(Thermal Runaway), 셀 간 고장 전파(Cell-to-Cell Failure Propagation)를 포괄적으로 다룹니다.
전기 모터
전기 모터에 대한 CFD 시뮬레이션은 전자기력 및 토크, 전기적·자기적 손실 계산을 다루며, 이를 냉각 유동 해석 및 모터 전 구성품의 열부하 관리와 연계하여 분석합니다.
수전해 장치
수전해 장치에 대한 CFD 시뮬레이션은 유로 채널(Flow Field Channel), 다공성 수송층(Porous Transport Layer), 막 전극 접합체(Membrane Electrode Assembly, MEA) 전반에 걸친 유체 유동, 열 및 물질 전달, 전기화학 반응을 다룹니다.
연료전지
연료전지에 대한 CFD 시뮬레이션은 유로 채널, 가스 확산층(Gas Diffusion Layer, GDL), 막 전극 접합체(MEA) 전반에 걸쳐 결합된 유체 유동, 열 및 물질 전달, 전기화학 반응, 열화(Degradation) 및 물 관리(Water Management) 현상을 해석합니다.
내연기관
내연기관에 대한 CFD 시뮬레이션은 터보차징 및 슈퍼 차징, 크랭크케이스 환기를 포함한 공기 경로(Air Path), 연료 공급 및 분사, 공기-연료 혼합, 벽막(Wallfilm), 연소, 오염물 생성, 배기 후처리, 열부하 해석에 이르기까지 폭넓은 영역을 다룹니다.
차량
차량에 대한 CFD 시뮬레이션은 외부 공력 해석, 항력·양력·힘·모멘트 분석, HVAC(공조) 부품 내부 유동, 캐빈 내부 공기 흐름 및 탑승자 쾌적성, 냉각 시스템 성능, 엔진룸 열관리 등을 포함합니다.
FIRE M은 CAD 임포트, 복구 및 편집부터 모델 셋업, 솔버 실행, 결과 분석, 자동 리포팅에 이르기까지 전체 워크플로우를 아우르는 완전한 CFD 시뮬레이션 환경을 제공합니다. 폭넓은 물리 모델 라이브러리는 다양한 응용 분야의 요구를 충족하며, 사용자 코딩 인터페이스와 AVL Simulation Desktop(SDT) API를 통해 엔지니어가 애플리케이션 특성에 맞게 소프트웨어를 확장하고 맞춤화할 수 있습니다. 특히 FIRE M은 물리 모델의 정확도와 검증 수준 측면에서 높은 평가를 받고 있습니다.
CAD 임포트, 복구 및 편집 – SHAPE
FIRE M은 CFD 전처리 워크플로우의 일환으로 형상 데이터를 임포트, 복구, 편집하기 위한 전용 컴포넌트인 SHAPE를 포함합니다. SHAPE는 일반적으로 사용되는 모든 네이티브 CAD 포맷 및 표준화된 CAD 교환 포맷을 지원하며, 임포트된 형상에 대한 부품 제거, 갭 보정, 치수 조정 등 다양한 편집 기능을 제공합니다. 이를 통해 별도의 외부 CAD 소프트웨어 없이도 모델 생성에 필요한 형상을 손쉽게 준비할 수 있습니다.
계산 격자 생성 – FAME
FIRE M은 유체 및 구조 도메인을 이산화하기 위한 전용 전처리 도구인 FAME을 포함합니다. 자동 메싱(Meshing) 방식은 다면체(Polyhedron), 육면체(Hexahedron), 사면체(Tetrahedron) 기반의 격자와 소프트웨어 내장 경계층(Boundary Layer)을 생성하며, 메시 토폴로지를 직접 제어하고자 하는 사용자를 위해 인터랙티브 블록 구조형 격자 모델러도 함께 제공합니다.
CFD 솔버 성능 – 화학, 물리, 병렬화 및 확장성
FIRE M 솔버는 정상 및 비정상(Transient), 압축성 및 비압축성, 층류 및 난류, 아음속에서 초음속, 반응성 및 비반응성 유동, 열전달, 화학종 수송(Species Transport), 전기화학, 전자기, 단상 및 다상 유동에 이르기까지 광범위한 물리 영역을 다룹니다. 완전한 MPI 병렬화 및 GPU 지원을 통해 대규모 해석에서도 우수한 연산 효율을 보장하며, 모델 파라미터화 기능을 통해 케이스 스터디 및 최적화 루프에 간편하게 통합할 수 있습니다.
CFD 후처리, 시각화 및 리포팅 – IMPRESS M
FIRE M은 CFD, 다물체 동역학(Multi-Body Dynamics, MBD) 및 시스템 시뮬레이션 결과를 시각화·분석·리포팅하기 위한 전용 후처리 도구 IMPRESS M을 포함합니다. 스칼라·커브·서피스 차트, 컬러 표면 플롯, 단면(Plane Cut), 점군(Point Cloud), 유선(Streamline) 등 다양한 시각화 기능을 통해 결과를 정밀하게 해석할 수 있으며, 다중 케이스 비교, 정지 이미지 및 애니메이션 내보내기, 템플릿 기반의 PDF 또는 PPTX 자동 리포팅 기능을 통해 전체 워크플로우를 완성합니다.
AVL 시뮬레이션 소프트웨어를 위한 생성형 AI 및 LLM 인터랙션 – ChatSDT
FIRE M은 AVL Simulation Desktop과 통합되어, AVL의 생성형 AI 인터페이스인 ChatSDT를 통한 소프트웨어 상호작용을 지원합니다. 엔지니어는 자연어를 통해 일반 지식 및 도메인 특화 지식을 질의할 수 있으며, 모델 셋업 가이드를 받고 시뮬레이션 셋업·실행·분석을 위한 스크립트를 생성할 수 있습니다. 이를 통해 숙련된 엔지니어와 시뮬레이션 입문자 모두 학습에 소요되는 시간과 수작업 부담을 크게 줄일 수 있습니다.
CFD 시뮬레이션을 위한 온디맨드 클라우드 HPC 자원 – AVL SIMcloud™
SIMcloud는 연산 집약적인 CFD 워크로드를 위한 온디맨드(On-Demand) 시뮬레이션 환경을 제공하며, 확장 가능한 HPC 클러스터, 소프트웨어가 사전 설치된 가상 워크스테이션, 데이터 전송 및 공유를 위한 클라우드 스토리지를 함께 지원합니다. 사용량 기반 라이선싱, 전 세계 어디서나 접속 가능한 글로벌 접근성, 내장된 협업 도구, 소프트웨어 및 하드웨어의 자동 업데이트 기능을 통해 엔지니어링 팀이 별도의 인프라 운영 부담 없이 시뮬레이션 업무에 집중할 수 있도록 지원합니다.
Achieving carbon neutrality requires a fundamental transformation in how energy is produced, stored, and used. Green hydrogen – produced via renewable-powered electrolysis – is emerging as a key enabler of this transition.
Brake systems are facing a new set of engineering demands. With the introduction of EU regulations on non-exhaust brake emissions, increasing complexity from modern drivetrains, and rising expectations for comfort and smooth brake blending, traditional test-heavy development approaches are no longer enough.
As PEM fuel cells move to the forefront of heavy-duty transportation and aviation, development teams are under growing pressure to deliver systems that meet ambitious performance, durability, and efficiency targets.
Join us for the second SIMpulse event on the topic of the internal combustion engine (ICE), where you will again experience exciting presentations and discussions on the future of the ICE and how simulation can help shape it.
Electrolyzers – the technology at the heart of green hydrogen production – are currently in the focus of intense research and innovation activities, aiming at increased efficiency, minimized performance loss over time, and reducing development effort and time to market.
In many markets, battery electric vehicles have yet to achieve the same level of acceptance as combustion engine vehicles. To make them more competitive, it is essential to reduce the cost of EVs and build confidence in their safety.
Electric mobility and autonomous driving are changing vehicle design requirements. Water management, vehicle and sensor soiling and aeroacoustics is becoming increasingly important. During our event we will discuss how innovative simulation technologies are accelerating development and optimizing vehicle design.
The fourth part of this online event series focuses on AVL's simulation solution for electric drive development. Learn about the opportunities that virtualizing can provide. Especially when it comes to using a consistent set of simulation tools for a streamlined workflow.
In the third edition of this series, we will dive into one of the major technology drivers for the automotive industry – battery technology. Our experts present solutions that break the boundaries of conventional battery design.
The focus of this part of our event series is on the promising potential of alternative fuels for combustion engines. Green hydrogen and ammonia, for example, enable mobility in sectors that are difficult to electrify and at the same time significantly reduce greenhouse gas and pollutant emissions.
SIMpulse stands for innovative insight into the ever-evolving landscape of simulation technology. Experience a dynamic showcase spotlighting the diverse facets of simulation applications, from automotive design to energy optimization and beyond.