Fluent流體仿真軟件

Fluent是一款廣泛應(yīng)用于國際范圍內(nèi)的計(jì)算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics，簡稱CFD）軟件包。它被認(rèn)為是目前世界上使用最廣泛的CFD軟件之一，廣受科學(xué)領(lǐng)域各行各業(yè)的用戶青睞。Fluent的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，其中包括了航空航天、汽車工程、能源、船舶設(shè)計(jì)、化工、環(huán)境工程、建筑設(shè)計(jì)等諸多領(lǐng)域。在航空航天領(lǐng)域，F(xiàn)luent被廣泛應(yīng)用于飛行器的氣動(dòng)性能評估、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和冷卻分析，以及飛行器氣動(dòng)降解等方面。在科學(xué)研究領(lǐng)域，F(xiàn)luent被廣泛應(yīng)用于研究流體流動(dòng)、傳熱、傳質(zhì)以及多相流等問題。Fluent作為一個(gè)功能強(qiáng)大的CFD軟件，它可以模擬各種復(fù)雜的流體現(xiàn)象，如湍流、懸浮顆粒傳輸、燃燒、等離子體物理等，還提供了豐富的邊界條件、材料庫和數(shù)值解算選項(xiàng)，以滿足用戶的具體需求。Fluent還具備高效的求解器和并行計(jì)算功能，可以快速地進(jìn)行大規(guī)模的CFD計(jì)算，提高計(jì)算效率和準(zhǔn)確性。Fluent支持與其他軟件和工具的集成，例如CAD軟件、CAD/CAE軟件、結(jié)構(gòu)分析軟件等，通過這種集成，實(shí)現(xiàn)更加全面的產(chǎn)品分析和設(shè)計(jì)。

fluent功能簡介

fluent系列軟件包括通用的cfd軟件fluent、poly­flow、fidap，工程設(shè)計(jì)軟件flowizard、fluent for catiav5，tgrid、g/turbo，cfd教學(xué)軟件flowlab，面向特定專業(yè)應(yīng)用的icepak、airpak、mixsim軟件等。

flowizard是高度自動(dòng)化的流動(dòng)模擬工具，它允許用戶進(jìn)行設(shè)計(jì)及在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段迅速而準(zhǔn)確地驗(yàn)證設(shè)計(jì)。它引導(dǎo)用戶從頭至尾地完成模擬過程，使模擬過程變得非常容易。

fluent for catiav5是專門為catia用戶定制的cfd軟件，將fluent完全集成在catiav5內(nèi)部，用戶就像使用catia其他分析環(huán)境一樣使用fluent軟件。

g/turbo是專業(yè)的葉輪機(jī)械網(wǎng)格生成軟件。

airpak是面向hvac工程師的cfd軟件，并依照iso7730標(biāo)準(zhǔn)提供舒適度、pmv、ppd等衡量室內(nèi)外空氣質(zhì)量(iaq)的技術(shù)指標(biāo)。

mixsim是專業(yè)的攪拌槽cfd模擬軟件。

除fluent外，常用的cfd軟件及相關(guān)仿真軟件還有專業(yè)三維流場分析軟件——cfx、三維cfd快速求解器——cart3d、流體系統(tǒng)仿真、設(shè)計(jì)與優(yōu)化平臺——flowmaster、專業(yè)的離散元仿真分析軟件——edem等。

fluent軟件包含基于壓力的分離求解器、基于壓力的耦合求解器、基于密度的隱式求解器、基于密度的顯式求解器，多求解器技術(shù)使fluent軟件可以用來模擬從不可壓縮到高超音速范圍內(nèi)的各種復(fù)雜流場。fluent軟件包含非常豐富、經(jīng)過工程確認(rèn)的物理模型，可以模擬高超音速流場、轉(zhuǎn)捩、傳熱與相變、化學(xué)反應(yīng)與燃燒、多相流、旋轉(zhuǎn)機(jī)械、動(dòng)/變形網(wǎng)格、噪聲、材料加工等復(fù)雜機(jī)理的流動(dòng)問題。

fluent軟件的動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)處于絕對領(lǐng)先地位，并且包含了專門針對多體分離問題的六自由度模型，以及針對發(fā)動(dòng)機(jī)的兩維半動(dòng)網(wǎng)格模型。

polyflow是基于有限元法的cfd軟件，專用于粘彈性材料的層流流動(dòng)模擬。它適用于塑料、樹脂等高分子材料的擠出成型、吹塑成型、拉絲、層流混合、涂層過程中的流動(dòng)及傳熱和化學(xué)反應(yīng)問題。

fluent軟件特點(diǎn)

fluent軟件采用基于完全非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的有限體積法，并具有基于網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)格單元的梯度算法；

正常/非正常流動(dòng)模擬，并增加快速非正常模擬功能；

fluent軟件中的動(dòng)態(tài)/變形網(wǎng)格技術(shù)主要解決邊界運(yùn)動(dòng)的問題。用戶只需指定初始網(wǎng)格和運(yùn)動(dòng)壁的邊界條件，其余網(wǎng)格變化完全由解算器自動(dòng)生成。網(wǎng)格變形有三種方式：彈簧壓縮、動(dòng)態(tài)鋪設(shè)和局部網(wǎng)格重生。其局部網(wǎng)格重生是fluent獨(dú)有的，用途廣泛。它可以用于完全由流動(dòng)產(chǎn)生的力量決定的問題，而不知道非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格、重大變形問題和物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；

拉格朗日跟蹤計(jì)算離散相；

多孔介質(zhì)模型(考慮到多孔介質(zhì)的壓力突變)，非均質(zhì)滲透性，慣性阻抗，固體熱傳導(dǎo)；

以換熱器為對象的風(fēng)扇、散熱器、集中參數(shù)模型；

慣性或非慣性坐標(biāo)系，復(fù)數(shù)基準(zhǔn)坐標(biāo)系和滑動(dòng)網(wǎng)格；

模型化后動(dòng)靜翼相互作用的連續(xù)界面；

預(yù)測流體噪聲的聲學(xué)模型基于精細(xì)流場解算；

質(zhì)量、動(dòng)量、熱量、化學(xué)成分的體積來源；

fluent軟件具有強(qiáng)大的網(wǎng)格支持能力，支持不連續(xù)的網(wǎng)格、混合網(wǎng)格、動(dòng)態(tài)/變形網(wǎng)格和滑動(dòng)網(wǎng)格。值得強(qiáng)調(diào)的是，fluent軟件還擁有多種基于解的網(wǎng)格自適應(yīng)、動(dòng)態(tài)自適應(yīng)技術(shù)，以及動(dòng)態(tài)網(wǎng)格與網(wǎng)格動(dòng)態(tài)自適應(yīng)相結(jié)合的技術(shù)；

fluent軟件包含三種算法：非耦合隱式算法、耦合顯式算法、耦合隱式算法，是商業(yè)軟件中最常見的；

fluent軟件包含了豐富而先進(jìn)的物理模型，使用戶能夠準(zhǔn)確地模擬無粘流、層流和湍流。湍流模型包括spalart-allmaras模型，k-ω模型組、k-ε雷諾應(yīng)力模型模型模型(rsm)組，大渦模擬模型(les)以及最新的分離渦模擬(des)和v2f模型等。此外，用戶還可以定制或添加自己的湍流模型；

適用于牛頓流體，非牛頓流體；

熱傳導(dǎo)包括強(qiáng)制/自然/混合對流、固體/流體的熱傳導(dǎo)和輻射；

混合/反應(yīng)化學(xué)成分；

自由表面流模型，歐拉多相流模型，混合多相流模型，顆粒相模型，空穴兩相流模型，濕蒸汽模型；

融化溶解/凝固；蒸發(fā)/冷凝相變模型；

物理參數(shù)豐富的數(shù)據(jù)庫；

磁性流體模塊主要模擬電磁場與導(dǎo)電流體之間的相互作用；

連續(xù)纖維模塊主要模擬纖維與氣體流動(dòng)之間的動(dòng)量、質(zhì)量和熱交換；

fluent軟件為用戶提供了一個(gè)友好的用戶界面，并為用戶提供了二次開發(fā)界面（udf）；

C/c++語言編寫，從而大大提高了計(jì)算機(jī)內(nèi)存的利用率。

提供多種自動(dòng)/手動(dòng)分區(qū)算法的高效并行計(jì)算功能；內(nèi)置mpi并行機(jī)制大大提高了并行效率。此外，fluent還具有獨(dú)特的動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡功能，以確保全球高效并行計(jì)算；

Fluent作為國際上使用最廣泛的CFD軟件包，具有強(qiáng)大的功能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。無論是航空航天、科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)還是其他領(lǐng)域，F(xiàn)luent都可以為用戶提供準(zhǔn)確、可靠的CFD分析和模擬工具。其用戶友好的界面、強(qiáng)大的模型和網(wǎng)格生成能力以及高效的求解器，使得Fluent成為眾多科學(xué)領(lǐng)域用戶的首選軟件。