做為一種工程方法,計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)能對(duì)人們所關(guān)心的流場(chǎng)和其他物理現(xiàn)象進(jìn)行細(xì)節(jié)模擬。其模擬結(jié)果能幫助人們了解產(chǎn)品(或過(guò)程)是如何運(yùn)行的,發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的問(wèn)題,優(yōu)化產(chǎn)品性能以及設(shè)計(jì)新的產(chǎn)品。這也是仿真驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)(SPDP)的一個(gè)重要組成部分。
同大多數(shù)先進(jìn)技術(shù)一樣,CFD從起初到如今集成到SPDP過(guò)程中,也經(jīng)歷了長(zhǎng)期的發(fā)展。ANSYS如今不僅僅提供數(shù)值流場(chǎng)求解器,而是把流動(dòng)模型和其他物理場(chǎng)模擬技術(shù)無(wú)縫集成,形成多物理場(chǎng)仿真方法。ANSYS的目標(biāo)很明確:通過(guò)使用靈活而統(tǒng)一的ANSYS Workbench架構(gòu),提供高可信度的多物理場(chǎng)系統(tǒng)工具,從而真正實(shí)現(xiàn)SPDP。
通用流體求解器
ANSYS CFD技術(shù)提供***的ANSYS FLUENT和ANSYS CFX產(chǎn)品,這兩個(gè)產(chǎn)品已經(jīng)單獨(dú)發(fā)展了數(shù)十年,有許多共同的功能,也有一些明顯的區(qū)別。它們都是基于控制體積的高精度技術(shù),在大多數(shù)應(yīng)用上都是依賴基于壓力的求解技術(shù)。它們的區(qū)別主要在于積分流動(dòng)方程以及求解這些方程的策略上。
ANSYS CFX使用類似結(jié)構(gòu)求解器的基于有限元的離散方法,而ANSYS FLUENT使用的是基于有限體積法的離散方法。兩者***終都形成了“控制體積”方程,保證了流動(dòng)變量的精確守恒。ANSYS CFX軟件使用一種方法(耦合代數(shù)多重網(wǎng)格法)來(lái)求解控制方程組,而ANSYS FLUENT提供了幾種不同的方法:密度基、壓力基的分離求解器、壓力基的耦合求解器。兩個(gè)求解器都包含了大量的高可信度物理模型。
另外,ANSYS CFD-Flo軟件定位于設(shè)計(jì)人員使用的流體分析工具上,包括了設(shè)計(jì)人員***常使用的物理模型。并且和ANSYS Workbench的其他模塊兼容,低費(fèi)用而且使用簡(jiǎn)便,使得ANSYS CFD-Flo非常適合設(shè)計(jì)人員使用。
ANSYS CFD HPC高性能計(jì)算具有優(yōu)秀的加速比,這使得大規(guī)模的物理問(wèn)題能通過(guò)并行計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)。ANSYS CFD HPC使用超過(guò)1000個(gè)進(jìn)程計(jì)算時(shí)都顯示有接近線性的加速比。
ANSYS FLUENT軟件集成進(jìn)ANSYS Workbench后,能方便的完成優(yōu)化計(jì)算。橄欖球周圍的流場(chǎng)
ANSYS CFX完全集成在ANSYS Workbench中,動(dòng)脈瘤模擬時(shí)壁面的應(yīng)力分布
ANSYS FLUENT軟件計(jì)算的車體周圍的溫度場(chǎng)分布
ANSYS CFX軟件計(jì)算的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的流場(chǎng)