计算流体动力学 (CFD) 是一款灵活性佳、准确度高、应用范围广的工具,而ANSYS CFD平台提供的ANSYS FLUENT和ANSYS CFX产品,通过行业准确性和鲁棒性,为流体或多物理场应用提供快速结果。其 CFD 求解器,能够解决复杂的流体问题,可以提高产品性能和效率。ANSYS CFD 不但支持新手用户迅速提高效率,同时向有经验的用户提供更广阔的、超常发挥的机会。
ANSYS CFD包含了ANSYS计算流体动力学(CFD)工具,能为流体或者多物理场应用提供快速的结果。ANSYS CFD Enterprise是流体流动和传热分析软件包,包含了ANSYS CFD Premium中的功能,强大的通用流体动力学分析软件ANSYS Fluent、擅长于旋转机械求解的ANSYS CFX以及专门用于层流分析的粘性、粘弹性分析软件ANSYS Polyflow等,这些都包含在ANSYS CFD Enterprise中。
ANSYS CFD Premium是通用的流体流动和传热分析软件包,它由通用流体仿真工具ANSYS Fluent和专长于耦合仿真及旋转机械的CFX构成。采用单一软件许可证可以分别使用两个产品,扩展了流体仿真的范围和能力。现下企业都在积极广泛地采用CFD仿真平台,利用它可以优化产品性能,降低研发成本,并确保产品更快地投放市场。
ANSYS Fluent是目前可用的、功能强大的计算流体动力学(CFD)仿真软件,使用方便,功能强大而完备,仿真新手到专家均可使用。它能够让您更深入更快速地优化自己的产品性能。Fluent内含经充分验证过的物理建模功能,能为广泛的CFD和多物理场应用提供快速的结果。
操作环境
Fleunt软件既可以单独运行,也可以在集成化CAE仿真环境ANSYS Workbench中运行,方便地与ANSYS其他CAE软件进行模型和数据传递,协同优化和流固耦合仿真。
求解器
基于压力求解(离散和连续),基于密度求解(显示方程,隐式方程)等多种求解方式,适用各种范围马赫数的求解。
辐射热传导
Fluent拥有多种热辐射模型,包括了DO模型(Discrete Ordinates),P1和Rossland模型,DTRM模型(Discrete ray tracing module)等,能够考虑镜面反射、穿透、折射、各向异性散射和与波长相关的材料特性。
燃烧与化学反应
包含多种化学反应模型,包括EDM模型,EDC模型,PDF模型、有限速率化学模型以及表面反应模型等,一些燃烧模型可以和大涡模拟(DES)湍流模型联合使用。
多相流模型
提供多种多相流模型,可以适用于具备压缩性和三相以上的多相流仿真。采用VOF模型(Volume of Fluid),能够仿真海浪等自由表面流动问题。
动态区域与移动网络
提供多重网格重构方案和移动变形模式,包括动网格模型(moving mesh),滑移网格和多参考坐标系模型等,对复杂的形状变化有很好的鲁棒性。
声学与噪声模型
具备多种方法计算由于流体流动效应带来的噪声仿真问题。包括压力脉动引起的噪音源,从非流线型实体到旋转风机叶片等各式各样的噪声源表面的传播等。
附加模块
提供了质子交换膜(PEM)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、磁流体(MHD)、连续光纤拉制等模块。
ANSYS CFX是采用全隐式耦合算法的大型商业软件,算法先进,物理模型丰富和完善的前后处理器,使得ANSYS CFX软件在旋转机械和多相流工程平台领域获得了用户的高度信任。
操作环境
Fleunt软件既可以单独运行,也可以在集成化CAE仿真环境ANSYS Workbench中运行,方便地与ANSYS其他CAE软件进行模型和数据传递,协同优化和流固耦合仿真。
求解器
求解器是CFX软件特点,它采用全隐式多网格耦合算法,具有稳健的收敛性能,精度高、速度快。
湍流模型
绝大多数的工业流动为湍流。因此,ANSYS CFX软件一直致力于提供并开发湍流模型,用来有效并准确地捕获湍流。湍流模型对CFD计算影响较大,尤其是复杂构型的阻力评估,存在层流到湍流的转捩,附面层分离、激波诱导附面层分离等复杂的流动现象,常规的二方程湍流模型难以胜任各种复杂流动,CFX拥有包括S-A模型在内的15种湍流模型,其中SST模型+低雷诺数修正可以更准确地模拟中度分离流、低速气动力,对于层流到湍流的转捩流动,可以采用基于SST的转捩模型。
多相流
ANSYS率先推出了多相流模型,具有无与伦比的求解稳定性,能够仿真多种多相流现象,包括有自由表面的流动、连续相和弥散相的混合、气体喷射、沉降、喷雾、气泡的分裂和非平衡凝结等。
旋转机械
具有业界领先的旋转机械仿真能力,包括专用的前后处理器,功能强大、高精度的求解器,扩展功能(湍流模型,动翼/静翼作用,蒸汽、流/固耦合仿真等)。
辐射导热
具有多种辐射模型(如Rosseland,P1,Discrete Transfer Model和Monte Carlo等),可以对各种热辐射特性的材料进行仿真。
表达式语言
不必编写程序,能够以用户定义的表达式,按照要求方便地定义边界条件、源、物理参数、模型参数等。
声学与噪声
能够求解所有与流体相关的声学与噪声问题。Lowson模型对风扇噪声仿真进行了特殊处理,可以方便地利用稳态结果仿真风扇的噪声,不增加计算量和计算资源,可以与其他声学仿真软件进行协同仿真。
流固耦合仿真
能够在ANSYS Workbench环境下与ANSYS Mechanical进行协同耦合仿真,在简明的流程中顺利完成复杂问题的仿真。
ANSYS AIM是首款集成型综合多物理场仿真环境,专为满足所有工程师的需求而设计。它凭借求解器平台在江南的现代化沉浸式用户环境中提供集成型多物理场解决方案,帮助工程师快速评估产品设计性能,并提高信心。
通过提供一系列完整的可随时在整个组织机构部署的物理场功能,AIM将仿真的价值延伸到了单个工程领域以外。无论多物理场仿真包含结构、流体、热属性还是电磁学,仿真流程的各个方面都在单窗口设计中进行,因此,与各自为政的工具链相比能够减少培训和部署成本。此外,AIM的江南仿真流程模式可指导工程师进行多物理场工作流程,不仅考虑物理现象的相互作用,还可自动化处理繁杂的任务,以节省工程时间和资源。
Polyflow 能在加快设计速度的同时降低能耗和减少对原材料的需求,从而降低用户的制造成本,提高环境可持续性。研发团队广泛运用该平台对挤压、热成型、吹塑、玻璃成型、光纤拔丝和混凝土成型等工艺进行设计与优化。设计工程师利用 Polyflow制造挤压模具时的物理原型,或是减轻厚度偏差,来改善热成型或吹塑产品的质量。
Polyflow 具备逆向模型设计能力,与传统的构建测试法相比,用户能够更快地确定模具设计。这意味着能够显著节约成本和时间。借助 ANSYS Polyflow 运行试错法流程,您的团队可改善吹塑产品和热成型产品的质量,而无需在生产线上变更测试。玻璃成型和浮法玻璃工程仿真能帮助设计人员更迅速地生产出质量更出色的餐具、玻璃容器和平板玻璃。
现在,ANSYS AIM 中也包含了Polyflow的核心 功能,这是为所有工程师设计的简单易用的仿真环境。你可以使用 AIM 的指导工作流程模拟通过挤出模头挤出的熔融塑料的变形情况。在仿真模具内流动情况,预测特定模具的挤出物形状以及预测所需模具形状以获得所需挤出物形状方面,AIM 是理想选择。
设计人员专用的流体仿真软件,包括了常用的物理模型,集成了建模、求解和后处理功能,不仅能够进行一般的热流体仿真,还可以处理自由表面问题,求解直接或顺序的耦合物流问题。
设置简单,轻松实现快速设计迭代。
通过向导系统可方便地帮助用户设置模拟所需要的功能。例如,在设置边界条件时,会自动检出所要求的体育是否已被设置。此外,在迭代设计时,改变前处理器中的几何,只需更新网格,就可轻松进行分析。对于不同的设计,用户不需要重新输入参数,诸如边界条件等设置将会自动完成。
高速、高精度CFD求解器
ANSYS CFD-Flo基于ANSYS CFX的计算流体动力学分析平台。ANSYS CFX拥有高速、高精度的求解平台,有着超过20年为全球各行业所使用与验证的历史。基于其强大的并行计算能力,可以快速、准确地对设计人员遇到的流体动力学问题进行分析。ANSYS CFX先进的求解器平台,使得CFD平台完全纳入日以缩短的、快速的研发周期。
洞察设计
很多体育无法用简单的台架实验获得。而在ANSYS CFX中,用户可以轻松地使用矢量图、云图、流线图等直观的形式观察、分析三维流动的特质。此外,ANSYS CFX还可以非常容易地创建动画,使分析的结果更加有效的呈现在用户的面前。通过定量的后处理计算,设计人员可以用快速评估各种设计的优劣,并通过比较,确定优化方案。
展示设计结果
ANSYS CFD-Flo配置有免费的三维浏览器。借助该功能,设计人员可以动态的将仿真设计的结果展示给同事或客户。该文件可嵌入演示文稿和报告。软件还提供即时的自动报告生成功能,可输出成HTML等格式的报告,成为快速设计过程必不可少的一部分。
可扩展性
CFD-Flo基于ANSYS CFX,因此,即使客户的模拟需求有所扩大,ANSYS亦可为其提供扩展自如的解决方案。用户可谋求用更准确的模型,更快的并行计算速度去处理工程设计的问题。