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ANSYS CFD流體動力學分析

概述

做為一種工程方法,計算流體動力學(CFD)能對人們所關心的流場和其他物理現象進行細節模擬。其模擬結果能幫助人們了解產品(或過程)是如何運行的,發現運行中的問題,優化產品性能以及設計新的產品。這也是仿真驅動產品開發(SPDP)的一個重要組成部分。 

同大多數先進技術一樣,CFD從起初到如今集成到SPDP過程中,也經曆了長期的發展。ANSYS如今不僅僅提供數值流場求解器,而是把流動模型和其他物理場模擬技術無縫集成,形成多物理場仿真方法。ANSYS的目標很明確:通過使用靈活而統一的ANSYS Workbench架構,提供高可信度的多物理場係統工具,從而真正實現SPDP。 

通用流體求解器

ANSYS CFD技術提供著名的ANSYS FLUENT和ANSYS CFX產品,這兩個產品已經單獨發展了數十年,有許多共同的功能,也有一些明顯的區別。它們都是基於控製體積的高精度技術,在大多數應用上都是依賴基於壓力的求解技術。它們的區別主要在於積分流動方程以及求解這些方程的策略上。 

ANSYS CFX使用類似結構求解器的基於有限元的離散方法,而ANSYS FLUENT使用的是基於有限體積法的離散方法。兩者最終都形成了“控製體積”方程,保證了流動變量的精確守恒。ANSYS CFX軟件使用一種方法(耦合代數多重網格法)來求解控製方程組,而ANSYS FLUENT提供了幾種不同的方法:密度基、壓力基的分離求解器、壓力基的耦合求解器。兩個求解器都包含了大量的高可信度物理模型。 

另外,ANSYS CFD-Flo軟件定位於設計人員使用的流體分析工具上,包括了設計人員最常使用的物理模型。並且和ANSYS Workbench的其他模塊兼容,低費用而且使用簡便,使得ANSYS CFD-Flo非常適合設計人員使用。 

ANSYS CFD HPC高性能計算具有優秀的加速比,這使得大規模的物理問題能通過並行計算來實現。ANSYS CFD HPC使用超過1000個進程計算時都顯示有接近線性的加速比。

 ANSYS FLUENT軟件集成進ANSYS Workbench後,能方便的完成優化計算。橄欖球周圍的流場


ANSYS CFX完全集成在ANSYS Workbench中,動脈瘤模擬時壁麵的應力分布


ANSYS FLUENT軟件計算的車體周圍的溫度場分布


ANSYS CFX軟件計算的汽車發動機內部的流場