相对于其他专业化的CFD分析软件,FLUENT的专业化和功能性最强,其系列软件皆采用FLUENT公司自行研发的GAMBIT前处理软件来建立几何形状及生成网格,是一个具有超强组合建构模型能力的前处理器。另外,TGrid和Filters(Translators)是独立于FLUENT的前处理器,其中TGrid用于从现有的边界网络生成体网络,Fliters可以转换由其他软件生成的网络从而用于FLUENT计算。
1.GAMBIT:专用的CFD前处理器(几何/网格生成)
GAMBIT是目前CFD分析中最好的前处理器,它包括先进的几何建模和网格划分方法。借助功能灵活、完全集成的和易于操作的界面,GAMBIT可以显著减少CFD应用中的前处理时间。复杂的模型可直接采用GAMBIT固有几何模块生成,或由CAD/CAE构型系统输入。高度自动化的网格生成工具保证了最佳的网格生成,如结构化的、非结构化的、多块的或混合网格。
2.FLUENT:基于非结构化网格的通用CFD求解器
FLUENT采用可选的多种求解方法,从压力修正的Simple法到隐式和显式的时间推进方法并加入了当地时间步长、隐式残差光滑、多重网格加速收敛。可供选择的湍流模型从单方程、双方程直到雷诺应力和大涡模拟。应用的范围包括高超声速流动、跨声速流动、传热传质、剪切分离流动、涡轮机、燃烧、化学反应、多相流、非定常流动、搅拌混合等问题。FLUENT 6.3是基于完全并行平台的计算工具,既可应用在超级并行计算机上,又可实现高速网络的分布式并行计算,大大增强了计算能力,具有广阔的应用前景。
3.FIDAP:基于有限元方法的通用CFD求解器
FIDAP软件是一流的流固耦合分析软件,将有限元方法应用于CFD领域,应用于聚合体处理、薄膜涂层、生物医学、半导体结晶生长、冶金、玻璃处理等领域。
4.POLYFLOW:针对粘弹性流动的专用CFD求解器
POLYFLOW是基于有限元的CFD求解器,其特点是拥有强大的粘弹性计算模块,主要应用于聚合物处理领域,如挤型模设计、吹塑、光纤抽丝等问题。
5.MIXSIM:针对搅拌混合问题的专用CFD软件 (www.xing528.com)
MIXSIM软件内置了专用前处理器,可迅速建立搅拌器和混合器的网格及计算模型。
6.ICEPAK:专用的热控分析CFD软件
ICEPAK软件是一个完全交互式、面向电子冷却领域的热分析软件。借助ICEPAK软件的设计环境可以减少设计成本、缩短高性能电子系统的上市时间。ICEPAK软件提供了丰富的物理模型,如可以模拟自然对流、强迫对流和混合对流、热传导、热辐射、流-固的耦合换热、层流、湍流、稳态、非稳态等流动现象。另外,ICEPAK软件还提供了其他分析软件所不具备的许多功能,如模型真实的几何、真实的风机曲线、真实的物性参数等。ICEPAK软件提供了其他分析软件包不具备的能力,它包括精确的模拟非矩形设备、接触阻力、各向异性热传导率、非线形风扇曲线、散热设备、外部热交换器以及在辐射传热中View Factor的自动计算。
如图2-1和图2-2所示,最基本的流体数值模拟可以通过以上的软件合作完成。
图2-1 各软件之间的关系图
图2-2 FLUENT软件的构成
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