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CFD软件之phoenics.doc


文档分类:汽车/机械/制造 | 页数:约60页 举报非法文档有奖
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1流体模拟软件简介英文名称CFD,主要用于解决工程中的流体和传热问题,目前比较好的CFD软件有:Fluent、CFX、Phoenics、Star-CD,除了Fluent是美国公司软件外,其它三个都是英国公司的产品。FLUENTFLUENT是目前国际上比较流行的商用CFD软件包,在美国的市场占有率为60%。举凡跟流体,热传递及化学反应等有关的工业均可使用。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法以及强大的前后处理功能,在航空航天、汽车设计、石油天然气、涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。其在石油天然气工业上的应用包括:燃烧、井下分析、喷射控制、环境分析、油气消散/聚积、多相流、管道流动等等。Fluent的软件设计基于CFD软件群的思想,从用户需求角度出发,针对各种复杂流动的物理现象,FLUENT软件采用不同的离散格式和数值方法,以期在特定的领域内使计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳组合,从而高效率地解决各个领域的复杂流动计算问题。基于上述思想,Fluent开发了适用于各个领域的流动模拟软件,这些软件能够模拟流体流动、传热传质、化学反应和其它复杂的物理现象,软件之间采用了统一的网格生成技术及共同的图形界面,而各软件之间的区别仅在于应用的工业背景不同,因此大大方便了用户。其各软件模块包括:GAMBIT——专用的CFD前置处理器,FLUENT系列产品皆采用FLUENT公司自行研发的Gambit前处理软件来建立几何形状及生成网格,是一具有超强组合建构模型能力之前处理器,然后由Fluent进行求解。也可以用ICEMCFD进行前处理,由TecPlot进行后处理。——基于非结构化网格的通用CFD求解器,针对非结构性网格模型设计,是用有限元法求解不可压缩流及中度可压缩流流场问题的CFD软件。可应用的范围有紊流、热传、化学反应、混合、旋转流(rotatingflow)及震波(shocks)等。在涡轮机及推进系统分析都有相当优秀的结果,并且对模型的快速建立及shocks处的格点调适都有相当好的效果。Fidap——基于有限元方法的通用CFD求解器,为一专门解决科学及工程上有关流体力学传质及传热等问题的分析软件,是全球第一套使用有限元法于CFD领域的软件,其应用的范围有一般流体的流场、自由表面的问题、紊流、非牛顿流流场、热传、化学反应等等。FIDAP本身含有完整的前后处理系统及流场数值分析系统。对问题整个研究的程序,数据输入与输出的协调及应用均极有效率。Polyflow——针对粘弹性流动的专用CFD求解器,用有限元法仿真聚合物加工的CFD软件,主要应用于塑料射出成形机,挤型机和吹瓶机的模具设计。Mixsim——针对搅拌混合问题的专用CFD软件,是一个专业化的前处理器,可建立搅拌槽及混合槽的几何模型,不需要一般计算流力软件的冗长学****过程。它的图形人机接口和组件数据库,让工程师直接设定或挑选搅拌槽大小、底部形状、折流板之配置,叶轮的型式等等。MixSim随即自动产生3维网络,并启动FLUENT做后续的模拟分析。Icepak——专用的热控分析CFD软件,专门仿真电子电机系统内部气流,温度分布的CFD分析软件,特别是针对系统的散热问题作仿真分析,藉由模块化的设计快速建立模型。CFXCFX是由英国AEA公司开发,是一种实用流体工程分析工具,用于模拟流体流动、传热、多相流、化学反应、燃烧问题。其优势在于处理流动物理现象简单而几何形状复杂的问题。适用于直角/柱面/旋转坐标系,稳态/非稳态流动,瞬态/滑移网格,不可压缩/弱可压缩/可压缩流体,浮力流,多相流,非牛顿流体,化学反应,燃烧,NOx生成,辐射,多孔介质及混合传热过程。CFX采用有限元法,自动时间步长控制,SIMPLE算法,代数多网格、ICCG、Line、Stone和BlockStone解法。能有效、精确地表达复杂几何形状,任意连接模块即可构造所需的几何图形。在每一个模块内,网格的生成可以确保迅速、可靠地进行,这种多块式网格允许扩展和变形,例如计算气缸中活塞的运动和自由表面的运动。滑动网格功能允许网格的各部分可以相对滑动或旋转,这种功能可以用于计算牙轮钻头与井壁间流体的相互作用。CFX引进了各种公认的湍流模型。例如:k-e模型,低雷诺数k-e模型,RNGk-e模型,代数雷诺应力模型,微分雷诺应力模型,微分雷诺通量模型等。CFX的多相流模型可用于分析工业生产中出现的各种流动。包括单体颗粒运动模型,连续相及分散相的多相流模型和自由表面的流动模型。CFX-TASCflow在旋转机械CFD计算方面具有很强的功能。它可用于不可压缩流体,亚/临/超音速流体的流动,采用具有壁面函数的k-e模型、2层模型和Kato-Launder模型等湍流模型,传热包括对流传热、固体导热、表面对表面辐射,Gibb’s辐射模型,多

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