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1、想起CFD,人們總會想起FLUENT,豐富的物理模型使其應(yīng)用廣泛,從機(jī)翼空氣流動到熔爐燃燒,從鼓泡塔到玻璃制造,從血液流動到半導(dǎo)體生產(chǎn),從潔凈室到污水處理工廠的設(shè)計,另外軟件強(qiáng)大的模擬能力還擴(kuò)展了在旋轉(zhuǎn)機(jī)械,氣動噪聲,內(nèi)燃機(jī)和多相流系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用。今天,全球數(shù)以千計的公司得益于FLUENT的這一工程設(shè)計與分析軟件,它在多物理場方面的模擬能力使其應(yīng)用范圍非常廣泛,是目前功能最全的CFD軟件。FLUENT因其用戶界面友好,算法健壯,新用戶容易上手等優(yōu)點(diǎn)一直在用戶中有著良好的口碑。長期以來,功能強(qiáng)大的模塊,易用性和專業(yè)的技術(shù)支持所有這些因素使得FLUEN
2、T成為企業(yè)選擇CFD軟件時的首選。網(wǎng)格技術(shù),數(shù)值技術(shù),并行計算計算網(wǎng)格是任何CFD計算的核心,它通常把計算域劃分為幾千甚至幾百萬個單元,在單元上計算并存儲求解變量,F(xiàn)LUENT使用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格技術(shù),這就意味著可以有各種各樣的網(wǎng)格單元:二維的四邊形和三角形單元,三維的四面體核心單元、六面體核心單元、棱柱和多面體單元。這些網(wǎng)格可以使用FLUENT的前處理軟件GAMBIT自動生成,也可以選擇在ICEMCFD工具中生成。六面體核心網(wǎng)格四邊形平鋪網(wǎng)格在目前的CFD市場,F(xiàn)LUENT以其在非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的基礎(chǔ)上提供豐富物理模型而著稱,久經(jīng)考驗(yàn)的數(shù)值算法和魯棒性極好的
3、求解器保證了計算結(jié)果的精度,新的NITA算法大大減少了求解瞬態(tài)問題的所需時間,成熟的并行計算能力適用于NT,Linux或Unix平臺,而且既適用單機(jī)的多處理器又適用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的多臺機(jī)器。動態(tài)加載平衡功能自動監(jiān)測并分析并行性能,通過調(diào)整各處理器間的網(wǎng)格分配平衡各CPU的計算負(fù)載。并行速度的比較湍流和噪聲模型FLUENT的湍流模型一直處于商業(yè)CFD軟件的前沿,它提供的豐富的湍流模型中有經(jīng)常使用到的湍流模型、針對強(qiáng)旋流和各相異性流的雷諾應(yīng)力模型等,隨著計算機(jī)能力的顯著提高,F(xiàn)LUENT已經(jīng)將大渦模擬(LES)納入其標(biāo)準(zhǔn)模塊,并且開發(fā)了更加高效的分離渦模型(D
4、ES),F(xiàn)LUENT提供的壁面函數(shù)和加強(qiáng)壁面處理的方法可以很好地處理壁面附近的流動問題。氣動聲學(xué)在很多工業(yè)領(lǐng)域中倍受關(guān)注,模擬起來卻相當(dāng)困難,如今,使用FLUENT可以有多種方法計算由非穩(wěn)態(tài)壓力脈動引起的噪音,瞬態(tài)大渦模擬(LES)預(yù)測的表面壓力可以使用FLUENT內(nèi)嵌的快速傅立葉變換(FFT)工具轉(zhuǎn)換成頻譜。Fflow-Williams&Hawkings聲學(xué)模型可以用于模擬從非流線型實(shí)體到旋轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)葉片等各式各樣的噪聲源的傳播,寬帶噪聲源模型允許在穩(wěn)態(tài)結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行模擬,這是一個快速評估設(shè)計是否需要改進(jìn)的非常實(shí)用的工具。大渦模擬(LES)預(yù)測的渦的
5、脫落Sedan汽車表面的噪聲分貝動態(tài)和移動網(wǎng)格內(nèi)燃機(jī)、閥門、彈體投放和火箭發(fā)射都是包含有運(yùn)動部件的例子,F(xiàn)LUENT提供的動網(wǎng)格模型滿足這些具有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用需求。它提供幾種網(wǎng)格重構(gòu)方案,根據(jù)需要用于同一模型中的不同運(yùn)動部件,僅需要定義初始網(wǎng)格和邊界運(yùn)動。動網(wǎng)格與FLUENT提供的其他模型如霧化模型、燃燒模型、多相流模型、自由表面預(yù)測模型和可壓縮流模型相兼容。攪拌槽、泵、渦輪機(jī)械中的周期性運(yùn)動可以使用FLUENT中的動網(wǎng)格模型(movingmesh)進(jìn)行模擬,滑移網(wǎng)格和多參考坐標(biāo)系模型被證實(shí)非??煽?,并和其他相關(guān)模型如LES模型、化學(xué)反應(yīng)模型和多相流等
6、有很好的兼容性。傳熱、相變、輻射模型許多流體流動伴隨傳熱現(xiàn)象,F(xiàn)LUENT提供一系列應(yīng)用廣泛的對流、熱傳導(dǎo)及輻射模型。對于熱輻射,P1和Rossland模型適用于介質(zhì)光學(xué)厚度較大的環(huán)境,基于角系數(shù)的surfacetosurface模型適用于介質(zhì)不參與輻射的情況,DO模型(Discreteordinates)適用于包括玻璃的任何介質(zhì)。DTRM模型(Discreteraytracingmodule)也同樣適用。太陽輻射模型使用光線追蹤算法,包含了一個光照計算器,它允許光照和陰影面積的可視化,這使得氣候控制的模擬更加有意義。其他與傳熱緊密相關(guān)的汽蝕模型、可
7、壓縮流體模型、熱交換器模型、殼導(dǎo)熱模型、真實(shí)氣體模型、和濕蒸汽模型。相變模型可以追蹤分析流體的融化和凝固。離散相模型(DPM)可用于液滴和濕粒子的蒸發(fā)及煤的液化。易懂的附加源項(xiàng)和完備的熱邊界條件使得FLUENT的傳熱模型成為滿足各種模擬需要的成熟可靠的工具。事故反應(yīng)堆中的熔化與凝固餐桌上的熱輻射前爐攪拌器附近熔融玻璃的流動跡線化學(xué)反應(yīng)模型化學(xué)反應(yīng)模型,尤其是湍流狀態(tài)下的化學(xué)反應(yīng)模型在FLUENT軟件中自其誕生以來一直占著很重要的地位,多年來,F(xiàn)LUENT強(qiáng)大的化學(xué)反應(yīng)模擬能力幫助工程師完成了對各種復(fù)雜燃燒過程的模擬。渦耗散概念、PDF轉(zhuǎn)換以及有限速率
8、化學(xué)模型已經(jīng)加入到FLUENT的主要模型中:渦耗散模型、均衡混合顆粒模型,小火焰模型以及模擬大量氣體燃燒,煤