ANSYS CFX是一款高(gāo)端的(de)、通(tōng)用(yòng)的(de)流體動力學軟件，在過去20年來(lái)已經被用(yòng)來(lái)解決了(le)廣泛的(de)流動問題。ANSYS CFX的(de)核心是其先進的(de)求解技術，這(zhè)是快(kuài)速、穩健地獲得(de)可(kě)靠精确結果的(de)關鍵。現代化(huà)的(de)、高(gāo)度并行的(de)求解器是大(dà)量物(wù)理(lǐ)模型的(de)基礎，這(zhè)些物(wù)理(lǐ)模型能虛拟地捕捉任意和(hé)流動相關的(de)現象。
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 CFX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。這(zhè)一易用(yòng)的(de)平台提供了(le)CAD雙向參數連接，強大(dà)的(de)幾何和(hé)網格工具，自動的(de)項目級更新機制，遍布各處的(de)參數管理(lǐ)，多(duō)場(chǎng)仿真管理(lǐ)，以及集成的(de)優化(huà)工具。ANSYS CFX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 CFX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。所支持的(de)網格類型包括三角形、四邊形、四面體、六面體、五面體和(hé)棱柱體（楔形）。ANSYS Workbench允許你讀入自己的(de)CAD幾何，在ANSYS DesignModeler中準備爲CFD所用(yòng)，在ANSYS Mesh部件中自動或手動劃分(fēn)網格。
被證實的(de)求解技術和(hé)精确的(de)數值算(suàn)法
ANSYS CFX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。
要對(duì)工業CFD遇到的(de)各類情況都能穩健精确的(de)解答(dá)，必須關注離散格式。ANSYS CFX軟件缺省的(de)高(gāo)精度離散格式同時(shí)考慮了(le)穩健和(hé)精确。自适應的(de)中心有界數值格式能局部調整，在保證計算(suàn)穩定的(de)條件下(xià)讓離散格式盡可(kě)能地接近二階。
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)都是關鍵的(de)。在這(zhè)些應用(yòng)中，其核心是精确地預測對(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)起著(zhe)重要的(de)作用(yòng)。
ANSYS CFX軟件具備最新的(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)。CHT區(qū)域中固體域的(de)網格可(kě)以單獨劃分(fēn)，然後用(yòng)通(tōng)用(yòng)網格界面（GGI）和(hé)任意非一緻網格粘接起來(lái)。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、固體表面鍍膜的(de)熱(rè)阻、以及由于運動引起的(de)CHT固體域的(de)對(duì)流換熱(rè)。
ANSYS CFX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。爲了(le)把效率最大(dà)化(huà)，在輻射場(chǎng)變化(huà)小的(de)區(qū)域，輻射網格能自動粗化(huà)。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)
● 拉格朗日顆粒輸運模型
● 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
化(huà)學反應和(hé)燃燒
● 提供了(le)豐富的(de)架構來(lái)模拟伴随化(huà)學反應和(hé)燃燒的(de)流動
● 提供了(le)适用(yòng)各種情況的(de)完整模型
● 提供了(le)渦耗散模型（EDM）和(hé)有限速率反應（FRC）模型
● 提供了(le)實用(yòng)且有效的(de)方法，用(yòng)來(lái)描述幾百種組分(fēn)的(de)詳細化(huà)學反應，而無需求解幾百個(gè)輸運方程組
● BVM模型和(hé)層流小火焰PDF模型耦合後，可(kě)以模拟火焰後端面的(de)混合和(hé)反應
● 擴展連貫小火焰模型（ECFM）适用(yòng)于燃料和(hé)氧化(huà)劑預混或局部預混
旋轉機械
● 具有精确、穩健和(hé)有效的(de)模型和(hé)架構，用(yòng)來(lái)模拟所有類型的(de)水(shuǐ)泵、風扇、壓縮機、燃氣渦輪和(hé)水(shuǐ)輪機
● 對(duì)于旋轉機械設計和(hé)分(fēn)析提供了(le)多(duō)個(gè)産品
● 有專用(yòng)的(de)前後處理(lǐ)工具
● 瞬态的(de)轉子—靜子功能以最大(dà)精度解析了(le)部件間的(de)真正瞬态相互影(yǐng)響
● 更簡單的(de)Stage級間模型的(de)求解比全瞬态轉子—靜子模型更快(kuài)速
● 要精确捕捉動靜部件間的(de)瞬态相互作用(yòng)，有不同的(de)選項
● 具有凍結轉子模型
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
侵入固體方法
浸入固體方法是ANSYS CFX中一種附加的(de)FSI功能，由于該方法避免了(le)網格變形和(hé)重新劃分(fēn)，因此能模拟固體在流體域内無限制的(de)運動。當浸入的(de)固體在流體域内運動時(shí)，重疊區(qū)域的(de)流場(chǎng)解會通(tōng)過施加适當的(de)源項進行調整，以反映固體的(de)存在。固體的(de)運動可(kě)以由用(yòng)戶靈活定義，或者由ANSYS CFX的(de)剛體求解器獲得(de)。
ANSYS CFX中完全集成了(le)隐式6自由度剛體求解器，在給定剛體的(de)質量和(hé)轉動慣量後，施加在剛體上的(de)力和(hé)力矩的(de)計算(suàn)結果能讓邊界、域、子域實現運動。其應用(yòng)包括油箱從飛(fēi)機分(fēn)離、船體在波浪影(yǐng)響下(xià)的(de)運動等。
強大(dà)可(kě)擴展的(de)高(gāo)性能計算(suàn)能力
ANSYS CFX提供了(le)強大(dà)的(de)、可(kě)擴展的(de)高(gāo)性能計算(suàn)（HPC）能力。用(yòng)戶可(kě)以用(yòng)ANSYS CFD HPC的(de)并行來(lái)處理(lǐ)更可(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。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 CFX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、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。
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 CFX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)最高(gāo)可(kě)信結果。
針對(duì)大(dà)範圍的(de)液體、氣體和(hé)固體，ANSYS CFX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)考慮與剪切應變相關的(de)行爲。
假設某個(gè)仿真使用(yòng)了(le)專有材料，或其它材料庫中所沒有的(de)材料，用(yòng)戶能用(yòng)ANSYS CFX環境的(de)靈活性和(hé)CEL的(de)強大(dà)功能容易地定義任何新材料，或者定義材料屬性和(hé)流場(chǎng)條件如壓力、溫度、剪切應變速率等的(de)依存關系式。用(yòng)戶能直接在CFX-Pre界面裏，用(yòng)簡單的(de)CEL語法輸入代數表達式，實現定制模型，而不需單獨的(de)外部程序。這(zhè)就像在紙上寫下(xià)來(lái)一樣直接。
定制和(hé)全項目範圍腳本
ANSYS CFX軟件提供了(le)許多(duō)定制和(hé)自動化(huà)的(de)選擇，包括用(yòng)戶定義擴展GUI，能讓高(gāo)級用(yòng)戶用(yòng)面向應用(yòng)的(de)語言和(hé)示意圖來(lái)創建定制的(de)輸入面闆；包括可(kě)定制的(de)模型庫，有對(duì)複雜(zá)或重複使用(yòng)案例的(de)預先設置；包括宏和(hé)錄制文件的(de)批處理(lǐ)；包括能接入Perl編程語言，實現最大(dà)限度的(de)編程。
CFX表達式語言（CEL）和(hé)CFX命令語言（CEL）是ANSYS CFX靈活性和(hé)用(yòng)戶環境的(de)基礎。
CEL語言是一個(gè)強大(dà)的(de)定義式語言，允許用(yòng)戶在标準ANSYS CFX界面裏快(kuài)速直接地加入自己的(de)定制模型。例如，用(yòng)戶能用(yòng)CEL加入新的(de)物(wù)理(lǐ)模型，創建額外的(de)求解變量，定義屬性關系式，設置邊界條件和(hé)分(fēn)布。CEL的(de)語法直觀易學，包括許多(duō)預定義函數和(hé)操作，能用(yòng)幾種方法容易地定制仿真。
CCL是直觀的(de)基于文本的(de)命令文件，可(kě)用(yòng)它替代圖形界面接入求解器、施加物(wù)理(lǐ)問題、定義邊界條件和(hé)設置求解參數。通(tōng)過編輯命令文件，改變适當的(de)數值，可(kě)以做(zuò)快(kuài)速的(de)參數化(huà)研究。這(zhè)讓ANSYS CFX軟件可(kě)以在批處理(lǐ)方式下(xià)運行，或集成在優化(huà)和(hé)設計系統中。
此外，CEL和(hé)CCL函數能被集成在ANSYS Workbench（全項目範圍）腳本工具中。在這(zhè)點上，用(yòng)腳本工具做(zuò)參數/文件/數據管理(lǐ)以及設計探索研究能大(dà)大(dà)提高(gāo)效率。
後處理(lǐ)和(hé)數據輸出
ANSYS CFX的(de)後處理(lǐ)工具能産生有意義的(de)圖片、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)景構建隻是後處理(lǐ)特征的(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 CFX求解數據能把熱(rè)或壓力載荷映射到ANSYS仿真上。在單獨模式中，ANSYS CFX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。它通(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。通(tōng)過這(zhè)些功能适當地捕捉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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