3.1 Fluent概述
Fluent软件是当今世界CFD仿真领域功能全面的软件包之一,具有广泛的物理模型,利用它能够快速准确地得到CFD分析结果。
Fluent是用于模拟具有复杂外形的流体流动及热传导的计算机软件。它提供了完全的网格灵活性,用户可以使用非结构网格,例如二维三角形或四边形网格、三维四面体/六面体/金字塔形网格来解决具有复杂外形的流动,甚至可以使用混合型非结构网格。该软件还允许用户根据解的具体情况对网格进行修改(细化/粗化)。
对于大梯度区域,如自由剪切层和边界层,为了非常准确地预测流动,自适应网格是非常有用的。与结构网格和块结构网格相比,这一特点很明显地减少了产生“好”网格所需要的时间。对于给定精度,解适应细化方法使网格细化变得很简单,由于网格细化仅限于那些需要更多网格的求解域,大大减少了计算量。
Fluent是用C语言编写的,因此具有很好的灵活性与很强的能力,如动态内存分配、高效的数据结构、灵活控制等。除此之外,为了高效地执行、交互地控制及灵活适应各种机器与操作系统,Fluent使用client/server结构,因此它允许同时在用户桌面工作站和强有力的服务器上分别运行程序。
Fluent软件拥有模拟流动、湍流、热传递和反应等广泛物理现象的能力,在工业上的应用包括从流过飞机机翼的气流到炉膛内的燃烧,从鼓泡塔到钻井平台,从血液流动到半导体生产,以及从无尘室设计到污水处理装置等。软件中的专用模型可用于开展缸内燃烧、空气声学、涡轮机械和多相流系统的模拟工作。
现今,全世界范围内数以千计的公司将Fluent与产品研发过程中的设计和优化阶段相整合,并从中获益。先进的求解技术可提供快速、准确的CFD结果,提供灵活的移动和变形网格,以及出众的并行可扩展能力。用户自定义函数可实现全新的用户模型和扩展现有模型。
Fluent交互式的求解器设置、求解和后处理能力,可轻易暂停计算过程,利用集成的后处理器检查结果,改变设置,随后用简单的操作继续执行计算。ANSYS CFD-Post可以读入Case和Data文件,并利用其先进的后处理工具开展深入分析,同时对比多个算例。
ANSYS Workbench集成ANSYS Fluent后,给用户提供了与所有主要CAD系统的双向连接功能,其中包括ANSYS Design Modeler强大的几何修复和生成能力,以及ANSYS Meshing的先进网格划分技术。该平台通过一个简单的拖放操作便可共享不同应用程序的数据和计算结果。