Fluent多领域通用的CFD模拟软件

FLUENT是由美国FLUENT公司于1983年推出的CFD软件(现已被Ansys收购),可解算涉及流体、热传递以及化学反应等的工程问题。Fluent软件可用来模拟从不可压缩流体到高度可压缩流体的复杂流动。Fluent采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术,因而能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型,使FLUENT在转捩(从层流到湍流的过渡)与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工和燃料电池等方面有广泛应用。

在工程应用上,FLUENT主要可以用在以下几个方面:过程和过程装备应用、油/气能量的产生和环境应用、航天和涡轮机械的应用、汽车工业的应用、热交换应用、电子/HVAC/应用、材料处理应用、建筑设计和火灾研究。

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☆ 采用基于完全非结构化网格的有限体积法,而且具有基于网格节点和网格单元的梯度算法;

☆ 定常/非定常流动模拟,而且新增快速非定常模拟功能;

☆ FLUENT软件中的动/变形网格技术主要解决边界运动的问题,用户只需指定初始网格和运动壁面的边界条件,余下的网格变化完全由解算器自动生成。网格变形方式有三种:弹簧压缩式、动态铺层式以及局部网格重生式。其局部网格重生式是FLUENT所独有的,而且用途广泛,可用于非结构网格、变形较大问题以及物体运动规律事先不知道而完全由流动所产生的力所决定的问题;

☆ 具有强大的网格支持能力,支持界面不连续的网格、混合网格、动/变形网格以及滑动网格等。值得强调的是,FLUENT软件还拥有多种基于解的网格的自适应、动态自适应技术以及动网格与网格动态自适应相结合的技术;

☆FLUENT软件包含三种算法:非耦合隐式算法、耦合显式算法、耦合隐式算法,是商用软件中最多的;

☆FLUENT软件包含丰富而先进的物理模型,使得用户能够精确地模拟无粘流、层流、湍流。湍流模型包含Spalart-Allmaras模型、k-ω模型组、k-ε模型组、雷诺应力模型(RSM)组、大涡模拟模型(LES)组以及最新的分离涡模拟(DES)和V2F模型等。另外用户还可以定制或添加自己的湍流模型;

☆ 适用于牛顿流体、非牛顿流体;

☆ 含有强制/自然/混合对流的热传导,固体/流体的热传导、辐射;

☆ 化学组份的混合/反应;

☆ 自由表面流模型,欧拉多相流模型,混合多相流模型,颗粒相模型,空穴两相流模型,湿蒸汽模型;

☆ 融化溶化/凝固;蒸发/冷凝相变模型;

☆ 离散相的拉格朗日跟踪计算;

☆ 非均质渗透性、惯性阻抗、固体热传导,多孔介质模型(考虑多孔介质压力突变);

☆ 风扇,散热器,以热交换器为对象的集中参数模型;

☆ 惯性或非惯性坐标系,复数基准坐标系及滑移网格;

☆ 动静翼相互作用模型化后的接续界面;

☆ 基于精细流场解算的预测流体噪声的声学模型;

☆ 质量、动量、热、化学组份的体积源项;

☆ 丰富的物性参数的数据库;

☆ 磁流体模块主要模拟电磁场和导电流体之间的相互作用问题;

☆ 连续纤维模块主要模拟纤维和气体流动之间的动量、质量以及热的交换问题;

☆ 高效率的并行计算功能,提供多种自动/手动分区算法;内置MPI并行机制大幅度提高并行效率。另外,FLUENT特有动态负载平衡功能,确保全局高效并行计算;

☆ 提供了友好的用户界面,并为用户提供了二次开发接口(UDF);

☆采用C/C++语言编写,从而大大提高了对计算机内存的利用率。

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