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ANSYS Fluent——流体动力学软件

Fluent是目前可用的、功能最强大的计算流体动力学(CFD)软件工具,能够让您更深入更快速地优化自己的产品性能。Fluent内含经充分验证过的物理建模功能,能为广泛的CFD和多物理场应用提供快速、精确的结果。


ANSYS FLUENT采用计算流体动力学(CFD)的数值模拟技术,为全球范围内各个行业的工程师提供流体问题的解决方案。FLUENT拥有的丰富物理模型使其应用非常广泛:从飞机气动到锅炉燃烧,从鼓泡塔到玻璃制造,从血液流动到半导体生产,从洁净室到污水处理工厂的设计等。另外,软件强大的模拟能力还扩展了在旋转机械,气动噪声,内燃机和多相流系统等领域的应用。


FLUENT既可以定制化也可以和ANSYS Wrokbench完全集成在一起,并允许用户适当调整集成功能,轻而易举地快速解决一些特殊的挑战。ANSYS Workbench平台可直接耦合CAD软件,自动抽取流体计算域并划分网格,轻松获得高质量的网格,满足CFD仿真精确和快速的需求。


FLUENT软件包中包含能够精确模拟日常遇到的各种工程流动问题的求解器,从牛顿流体到非牛顿流体、从单相流到多相流、从亚音速到高超音速。每个求解器都有极高的稳健性,经过充分的测试和验证,并且为节省仿真时间而做过优化。经过时间的验证,在统一环境中的高效求解器展现了高精度和高速度。

对于更深入的了解,可通过增加分析的网格细化程度,从而提升计算精度。因此需要更多的计算资源和并行计算。Fluent从两核到数千核的并行计算都拥有杰出的并行扩展性和加速比,在最短时间内给出高精度的计算结果。

功能特色

CAD导入和网格划分


从CAD导入到几何网格划分,灵活的工具允许用户自动化地创建网格或手工生成。ANSYS网格划分能够从CAD装配体中抽取出流体计算域空间并自动化地产生四面体或六面体加边界层网格。同时,高级的修复工具允许用户导入和预处理几何,手工生成部分或整体网格。

从CAD装配体中快速抽取出流体计算域空间并划分网格

Fluent提供了多种形式的高级湍流模型,包括代数、一方程、两方程和雷诺应力模型等

高级化学反应流模型可以解决各种气态、煤和液体燃料的燃烧问题

使用多相流模型解决分离设备的性能问题

NACA 0012翼型后缘噪声的气动声学仿真


高级物理模型功能


湍流模型

广泛的模型体系,提供领先的湍流模拟功能。其中包括数个流行版本的k-epsilon和k-omega模型,以及适用于高度各向异性流动的雷诺应力模型。同样也提供高级的尺度求解湍流模型,包括大涡模拟(LES)、分离涡模拟(DES)以及自适应涡模拟(SAS)。转捩模型(SST)可以精确预测边界层流态从层流发展为湍流的状态。


稳健的求解器

Fluent包含一个压力基的耦合求解器,一个压力基的分离求解器,以及隐式和显式两个密度基求解器。无论研究何种问题,ANSYS都有适合您需求的求解器。新版本智能的求解器默认值使求解更加稳健;增强了动网格的稳健性;提高了数值方法使求解更稳健。


化学反应流

全面的化学反应流模拟功能,用户可以使用简单化学反应或复杂化学反应模拟气态反应。内嵌的污染物模型简单易用,能够精确地预测NO、SO、碳烟等污染物的排放。同时还可以进行表面化学反应的仿真。所有的化学反应模型和湍流模型都是兼容的。


多相流

丰富的多相流模型,户通过使用混合分数模型或欧拉模型模拟很多相发生混合时的状态及相互作用,包括液相、固相、气相以及颗粒流;使用VOF模型追踪互不掺混的多种流体;使用离散相模型处理微粒、液滴的破碎、蒸发等问题。软件同样也可以模拟相变。


其它高级功能

高级声学模拟功能,如Ffowcs Williams-Hawkings声比拟方法和直接计算气动噪声的功能,可以用来模拟气动噪声的传播。动态/移动网格功能允许您模拟和移动部件相关的流动问题。


集成功能


并行可扩展性

并行扩展功能确保仿真可高效地利用由同类或异类处理器构成的并行网络。动态的、基于物理的负载平衡技术自动化地探测和分析并行性能,在不同的处理器之间调整计算网格的分布情况,最大化计算速度。


用户定制化

实现用户自定义的专业物理模型,设计以及脚本化用户环境以拥有更好的操作体验,更进一步实现工作流程的自动化。


设计探索和优化

为了增加仿真的吞吐量,Fluent允许对多个、参数化的设计变量进行自动化地研究,完全无需借助其它的程序。ANSYS集成的实验设计解决方案使得用户可以在同一用户环境中轻松分析数以千计的数据点。


ANSYS Fluent是第一款提供创新性的伴随矩阵求解器技术的商用CFD代码。由于它可以在设计参数的实际改动前就估算出参数的改动对整个系统性能影响,伴随矩阵求解器进一步提高了仿真速度,更重要的,为创新做出了贡献。

数据中心温度控制仿真


帆船模型的空气动力学仿真,超过100万计算网格,使用HPC功能求解



使用欧拉-颗粒模型,仿真流化催化裂化装置中五金件对液滴和催化剂分布的影响