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ANSYS Fluent軟件包含了(le)廣泛的(de)物(wù)理(lǐ)模型，能模拟工業應用(yòng)中的(de)流動、傳熱(rè)和(hé)反應，這(zhè)些工業應用(yòng)涵蓋了(le)從飛(fēi)機機翼的(de)空氣外流到鍋爐的(de)燃燒，從塔内氣泡流到鑽井平台，從血液流動到半導體制造，以及從潔淨室設計到污水(shuǐ)處理(lǐ)廠。一些特殊的(de)模型如内燃機燃燒、氣動噪聲、旋轉機械和(hé)多(duō)相流系統也(yě)進一步擴大(dà)了(le)軟件的(de)應用(yòng)範圍。
适用(yòng)領域
● 輻射傳導熱(rè)
● 燃燒與化(huà)學反應 ● 聲學與噪聲
● 流固耦合
功能和(hé)特點
直觀、參數化(huà)、自動化(huà)的(de)工作流程
ANSYS Fluent集成在統一的(de)ANSYS Workbench平台下(xià)，該平台已經成爲工業界最廣泛、最深入的(de)先進工程仿真技術組合的(de)基礎。ANSYS Fluent提供了(le)CFD仿真中史無前例的(de)生産力，實現仿真驅動産品設計。
● 無需繁瑣的(de)返工即可(kě)快(kuài)速地準備流動分(fēn)析所需設備/過程的(de)幾何
● 避免了(le)相同數據模型的(de)複制，而是在基本流動之外的(de)物(wù)理(lǐ)場(chǎng)間一緻性地共享這(zhè)些數據
● 很容易定義幾何、網格、物(wù)理(lǐ)和(hé)後處理(lǐ)的(de)一系列參數變化(huà)，隻點擊一次鼠标即可(kě)自動得(de)到一系列新的(de)CFD結果
● 通(tōng)過增加對(duì)可(kě)變性和(hé)設計敏感度的(de)理(lǐ)解，改進了(le)設備/過程的(de)質量
● 容易設置并運行多(duō)物(wù)理(lǐ)場(chǎng)仿真
網格靈活
ANSYS Fluent軟件的(de)網格具有完全的(de)靈活性，包括能相對(duì)容易地對(duì)複雜(zá)幾何生成非結構網格來(lái)求解流動問題。網格類型包括三角形、四邊形、四面體、六面體、棱柱體（楔形）和(hé)多(duō)面體。ANSYS Workbench允許讀入CAD模型，在ANSYS DesignModeler中準備好後爲CFD所用(yòng)，在ANSYS Mesh部件中自動或手動劃分(fēn)網格。ANSYS Meshing也(yě)能自動從CAD裝配體中抽取流體域，用(yòng)Cutcell方法劃分(fēn)網格，該方法能創建包括六面體單元或切分(fēn)四面體方法的(de)非一緻網格。兩種方法都支持邊界層網格生成，這(zhè)對(duì)精确解析近壁面流動區(qū)非常關鍵。ANSYS Fluent也(yě)可(kě)以基于流場(chǎng)結果的(de)動态網格加密或粗化(huà)。
被證實的(de)求解技術和(hé)精确的(de)數值算(suàn)法
ANSYS Fluent能穩健高(gāo)效地求解所有的(de)物(wù)理(lǐ)模型和(hé)流動類型，包括穩态或瞬态，不可(kě)壓縮或可(kě)壓縮流動（從低亞音(yīn)速流到超高(gāo)音(yīn)速），層流或湍流，牛頓流或非牛頓流，理(lǐ)想氣體或真實氣體。
ANSYS Fluent具有适用(yòng)于任何應用(yòng)的(de)穩健求解器：完全分(fēn)離的(de)壓力基求解器，帶有拟瞬态選項的(de)耦合壓力基求解器，隐式和(hé)顯式的(de)密度基求解器。
湍流模型
● 精确有效地捕捉湍流效應
● 多(duō)種常見的(de)雙方程模型和(hé)雷諾應力模型
● 提供創新的(de)模型來(lái)求解層流到湍流的(de)轉捩
● 大(dà)量的(de)尺度解析湍流模型
● 嵌入式LES（E-LES）選項
傳熱(rè)和(hé)輻射
在許多(duō)工業設備像渦輪葉片、發動機缸體和(hé)燃燒室，以及建築和(hé)結構中，優化(huà)傳熱(rè)都非常關鍵。這(zhè)些應用(yòng)中，其核心是要精确預測對(duì)流傳熱(rè)，其中很多(duō)情況下(xià)，對(duì)固體内的(de)熱(rè)擴散和(hé)輻射傳熱(rè)也(yě)有著(zhe)重要的(de)作用(yòng)。
ANSYS Fluent軟件有最新的(de)共轭傳熱(rè)（CHT）技術，把流體動力學和(hé)固體材料的(de)内部導熱(rè)聯合起來(lái)計算(suàn)。固體域可(kě)以直接劃分(fēn)網格，或用(yòng)殼模型做(zuò)爲薄壁模拟。相關的(de)其它功能包括考慮通(tōng)過薄擋闆的(de)導熱(rè)、固體間接觸面的(de)熱(rè)阻和(hé)固體表面鍍膜的(de)熱(rè)阻。
ANSYS Fluent引入了(le)豐富的(de)模型來(lái)計算(suàn)各類流體和(hé)固體間的(de)輻射傳熱(rè)，包括全透明(míng)、半透明(míng)或不透明(míng)輻射。ANSYS Fluent不同頻(pín)譜模型的(de)選項能考慮波長(cháng)相關性的(de)仿真。它也(yě)可(kě)以考慮散射的(de)影(yǐng)響。
多(duō)相流
● 能洞察難以測量的(de)設備内部
● 能捕捉多(duō)個(gè)相間的(de)相互作用(yòng)
● 提供了(le)多(duō)流體（VOF）模型
● 用(yòng)歐拉多(duō)相流模型分(fēn)别求解各相的(de)方程組，或者用(yòng)更經濟的(de)混合相模型
● 歐拉多(duō)相流模型具備豐富的(de)選項來(lái)求解質量、動量和(hé)能量交換
反應流
● 提供了(le)豐富的(de)架構模拟伴随化(huà)學反應和(hé)燃燒的(de)流動
● 提供了(le)諸如渦耗散概念、PDF輸運及剛性有限速率反應等新模型
● 包括渦破碎和(hé)有限速率等成熟的(de)模型
● 擴展連貫小火焰模型（ECFM）适合像内燃機這(zhè)類特殊的(de)應用(yòng)
● 反應流模型能處理(lǐ)大(dà)量的(de)氣體、煤和(hé)液體燃料燃燒模拟
● 預測SOx生成、NOx生成和(hé)分(fēn)解的(de)特殊模型
● 反應流模型能和(hé)真實氣體模型、LES、DES湍流模型聯合使用(yòng)
聲學
對(duì)聲學來(lái)說，ANSYS Fluent能用(yòng)幾種方法計算(suàn)非穩态壓力脈動引起的(de)噪聲。瞬态LES對(duì)表面壓力的(de)預測能用(yòng)内嵌的(de)傅立葉變換工具（FFT）轉化(huà)爲頻(pín)譜。Ffowcs–Williams和(hé)Hawkins聲類比能模拟各種的(de)聲傳播，從暴露的(de)鈍體到旋轉風扇葉片。寬頻(pín)噪聲模型能基于穩态仿真的(de)結果預估聲源。
流固耦合
● 可(kě)以模拟固體運動對(duì)流動的(de)影(yǐng)響
● 可(kě)以很容易設置流固耦合（FSI）仿真
● 允許很大(dà)的(de)邊界位移
● 按需自動重新劃分(fēn)網格的(de)選項
動網格
ANSYS Fluent的(de)動網格能解決一些挑戰性的(de)應用(yòng)，包括内燃機流動、閥門、油箱分(fēn)離。有包括層鋪、光(guāng)順和(hé)網格重劃分(fēn)幾種不同的(de)網格重建格式，可(kě)以在一個(gè)仿真中按需對(duì)不同部件使用(yòng)不同方式。隻需要初始網格和(hé)邊界運動描述，關鍵幀網格替換能在求解過程中根據一系列提前生成的(de)網格進行替換（自動或手動）。内嵌的(de)六自由度求解器能用(yòng)于無約束的(de)運動，如油箱分(fēn)離、船體水(shuǐ)動力、導彈發射和(hé)油箱晃蕩。動網格和(hé)ANSYS Fluent中大(dà)量其它模型兼容，包括噴霧破碎和(hé)燃燒模型、自由液面預測的(de)多(duō)相流模型和(hé)可(kě)壓縮流等。
ANSYS Fluent也(yě)提供滑移網格和(hé)多(duō)重參考坐(zuò)标系模型，該模型在攪拌器、水(shuǐ)泵和(hé)渦輪機械中已被驗證。
強大(dà)可(kě)擴展的(de)高(gāo)性能計算(suàn)能力
ANSYS Fluent提供了(le)強大(dà)的(de)、可(kě)擴展的(de)高(gāo)性能計算(suàn)（HPC）。用(yòng)戶可(kě)以用(yòng)ANSYS CFD HPC的(de)并行來(lái)計算(suàn)更高(gāo)可(kě)信的(de)CFD模型，包括更複雜(zá)的(de)幾何細節（如全360度葉片流道而不是單流道），更複雜(zá)的(de)物(wù)理(lǐ)（如瞬态湍流而不是穩态湍流模型）組成的(de)系統。實際上，ANSYS Fluent能用(yòng)64位技術并行運算(suàn)包括幾十億甚至更多(duō)的(de)網格。其結果是加強了(le)對(duì)産品性能的(de)洞察，而用(yòng)其它方法都無法進行這(zhè)種洞察。對(duì)細節的(de)理(lǐ)解能産生巨大(dà)的(de)商業益處，揭示可(kě)能導緻産品失敗或隐性故障的(de)設計問題。使用(yòng)HPC理(lǐ)解産品性能的(de)細節能爲設計提供信心，幫助産品在市場(chǎng)取得(de)最終成功。
通(tōng)過加快(kuài)單個(gè)CFD仿真的(de)計算(suàn)時(shí)間，ANSYS CFD HPC增加了(le)産出。這(zhè)能實現考慮多(duō)個(gè)設計思路，提供在設計早期就做(zuò)出正确的(de)決定。使用(yòng)ANSYS CFD HPC能幫助工程人(rén)員(yuán)更有效地開發幾乎任何産品。
ANSYS Fluent引入了(le)針對(duì)最新的(de)多(duō)核處理(lǐ)器的(de)優化(huà)，極大(dà)地從最新的(de)處理(lǐ)器架構、伴有優化(huà)通(tōng)訊的(de)分(fēn)區(qū)算(suàn)法、以及不同處理(lǐ)器間的(de)動态負載平衡中受益。ANSYS CFD HPC易于使用(yòng)且能在多(duō)個(gè)系統中如期工作，包括從多(duō)核工作站到高(gāo)端的(de)HPC集群。對(duì)超過1000個(gè)處理(lǐ)器的(de)系統已有線性的(de)擴展性。
求解優化(huà)器，伴随求解器，網格變形器
ANSYS Fluent軟件提供形狀優化(huà)功能，能自動調整特定設計的(de)幾何參數，直到該設計滿足優化(huà)目标。這(zhè)類案例包括了(le)汽車或飛(fēi)機機翼的(de)氣動優化(huà)，噴管和(hé)管道的(de)流量優化(huà)。ANSYS Fluent也(yě)能使用(yòng) ANSYS合作夥伴的(de)優化(huà)軟件。
另外，ANSYS Fluent提供了(le)開創性的(de)伴随算(suàn)法技術。通(tōng)過調整幾何來(lái)判斷推薦改變的(de)效果，伴随算(suàn)法能讓你知道如何修改幾何來(lái)滿足設計目标。用(yòng)其它方法很難得(de)到伴随算(suàn)法所提供的(de)單個(gè)仿真的(de)信息。伴随算(suàn)法計算(suàn)工程變量相對(duì)系統輸入的(de)變化(huà)。離散的(de)伴随求解器用(yòng)來(lái)檢查下(xià)沉力（對(duì)F1應用(yòng)），降低阻力（對(duì)汽車），減少總壓降（對(duì)管道）。對(duì)于超過1000萬網格的(de)大(dà)規模問題，伴随求解器依然能穩健運行，并有優異的(de)擴展性。
材料屬性
流動條件會影(yǐng)響材料的(de)詳細行爲，如壓力或溫度對(duì)CFD結果的(de)精度有關鍵的(de)影(yǐng)響。ANSYS Fluent軟件提供廣泛的(de)材料模型選項，确保沒有什(shén)麽能阻止獲得(de)最可(kě)信結果。
針對(duì)大(dà)範圍的(de)液體、氣體和(hé)固體，ANSYS Fluent有豐富的(de)材料屬性庫。理(lǐ)想流體和(hé)真實流體都能用(yòng)成熟的(de)高(gāo)級狀态方程來(lái)模拟。對(duì)粘性和(hé)導熱(rè)系數也(yě)有很多(duō)關系式，如基于動力學理(lǐ)論的(de)薩姆蘭公式。對(duì)非牛頓流體，提供了(le)豐富的(de)粘性模型來(lái)考慮随剪切應變變化(huà)的(de)行爲。
假設仿真中涉及到某個(gè)專有材料，或其它材料庫中沒有的(de)材料，用(yòng)戶能用(yòng)ANSYS Fluent環境的(de)靈活性容易地定義任何新材料，或者定義材料屬性和(hé)壓力、溫度、剪切應變速率等流場(chǎng)參數的(de)關系式。用(yòng)戶能直接在ANSYS Fluent 界面裏，用(yòng)簡單的(de)語法或用(yòng)戶定義函數定義代數表達式，實現定制模型。
定制和(hé)全項目範圍腳本
對(duì)那些想要定制ANSYS Fluent軟件的(de)人(rén)來(lái)說，用(yòng)戶定義函數是一個(gè)流行的(de)選擇。它有完整的(de)文檔和(hé)培訓案例，以及技術支持。對(duì)經常需要重複設置的(de)設備，如質子交換膜和(hé)固體氧化(huà)物(wù)燃料電池，以及磁流體，ANSYS全球咨詢網絡能提供或幫助創建模版。最後，大(dà)多(duō)數用(yòng)戶操作在ANSYS Fluent中能被錄制、修改、并和(hé)ANSYS Workbench（全項目範圍）腳本工具結合，用(yòng)于參數/文件/數據管理(lǐ)以及設計探索。
後處理(lǐ)和(hé)數據輸出
ANSYS Fluent的(de)後處理(lǐ)工具能産生有意義的(de)圖像、動畫(huà)和(hé)報告，讓流體動力學結果的(de)表達更容易。透明(míng)和(hé)不透明(míng)面、迹線、矢量圖、雲圖、自定義變量和(hé)場(chǎng)景的(de)創建隻是後處理(lǐ)功能的(de)一部分(fēn)。求解數據能輸出到ANSYS CFD-Post、第三方後處理(lǐ)軟件或CAE軟件中做(zuò)進一步的(de)分(fēn)析。在ANSYS Workbench環境中，ANSYS Fluent求解數據能作爲熱(rè)或壓力載荷映射到ANSYS仿真上。在單獨模式中，ANSYS Fluent能把面上的(de)結構和(hé)熱(rè)載荷，以及體溫度輸出給第三方FEA網格。
知識管理(lǐ)已就緒
ANSYS CFD技術已經可(kě)以和(hé) ANSYS 工程知識管理(lǐ)（EKM）一起使用(yòng)了(le)。ANSYS EKM系統應對(duì)仿真數據管理(lǐ)的(de)挑戰，通(tōng)過管理(lǐ)重要的(de)仿真數據來(lái)幫助工程師，包括歸檔、備份、可(kě)追蹤、保持審核記錄、合作和(hé)知識産權保護。這(zhè)些功能恰當地捕捉ANSYS CFD仿真獲得(de)的(de)知識，并準備好将之用(yòng)于企業的(de)工程過程。
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