Fluent流体仿真(CFD软件包)

Fluent流体仿真是一个通用的CFD软件包，用于模拟从不可压缩到高可压缩范围的复杂流量。FLUENT采用多种解决方案和多网格加速收敛技术，可以达到最佳的收敛速度和解决精度。灵活的非结构化网格和基于解决方案的自适应网格技术和成熟的物理模型使FLUENT广泛应用于转换和湍流、传热和相变、化学反应和燃烧、多相流、旋转机械、移动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等领域。目前，与FLUENT合作的最佳标准网格软件是ICEM，而不是已经过时的GAMBIT。

Fluent流体仿真功能简介

FLUENT系列软件包括通用CFD软件FLUENT、POLY-FLOW、FIDAP、工程设计软件FLOWizard、FLUENTFORCATIAV5、TGRID、G/TURBO、CFD教学软件FLOWLAB、ICEPAK、AIRPAK、MIXSIM软件等。
FLUENT软件包括基于压力的分离求解器、基于压力的耦合求解器、基于密度的隐式求解器和基于密度的显式求解器。多求解技术使FLUENT软件能够模拟从不压缩到高超音速的各种复杂流场。FLUENT软件包含丰富的物理模型，可以模拟高超音速流场、转弯、传热相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工等复杂机理的流动问题；
FLUENT软件的动态网格技术处于绝对领先地位，包括专门针对多体分离问题的六自由度模型和发动机的两维半动网格模型；
POLYFLOW是一种基于有限元法的CFD软件，专门用于粘弹性材料的层流模拟。适用于塑料、树脂等聚合物材料的挤出、吹塑、拉丝、层流混合、涂层过程中的流动、传热和化学反应；
FloWizard是一种高度自动化的移动模拟工具，允许用户在产品开发的早期快速准确地验证设计。它引导用户从头到尾完成模拟过程，使模拟过程非常容易；
FLUENTForCATIAV5是专门为CATIA用户定制的CFD软件，将FLUENT完全集成到CATIAV5中，用户使用FLUENT软件就像使用CATIA其他分析环境一样；
G/Turbo是叶轮机械网格生成的专业软件；
AIRPAK是HVAC工程师的CFD软件，按照ISO7730标准提供舒适度、PMV、PPD等技术指标。
MIXSIM是一FD模拟软件的专业搅拌槽；
除FLUENT外，常用的CFD软件及相关仿真软件还包括专业的三维流场分析软件-CFX、三维CFD快速求解器-CART3D、流体系统仿真、设计与优化平台-Flowmaster、专业的离散元仿真分析软件-EDEM等。

Fluent流体仿真软件特点

FLUENT软件具有以下特点：
FLUENT软件采用基于完全非结构化网格的有限体积法，并具有基于网格节点和网格单元的梯度算法；
常数/非常流模拟，并增加快速非常模拟功能；
FLUENT软件中的移动/变形网格技术主要解决边界运动的问题。用户只需指定初始网格和运动墙的边界条件，其余的网格变化完全由解算器自动生成。网格变形有三种方法：弹簧压缩、动态铺装和局部网格重生。其局部网格重生是FLUENT独有的，应用广泛，可用于非结构网格、大变形问题和完全由流动产生的力决定；
FLUENT软件具有很强的网格支持能力，支持界面不连续的网格、混合网格、移动/变形网格和滑动网格。值得强调的是，FLUENT软件还具有多种基于解的网格自适应、动态自适应技术和动态网格与网格动态自适应相结合的技术；
FLUENT软件包括三种算法：非耦合隐式算法、耦合显式算法、耦合隐式算法，是商业软件中最常见的；
FLUENT软件包含丰富先进的物理模型，使用户能够准确模拟无粘流、层流和湍流。湍流模型包括Spalart-Allmaras模型、k-ω模型组、k-δ模型组、雷诺应力模型(RSM)组、大涡模拟(LES)组、最新分离涡模拟(DES)和V2F模型。此外，用户还可以定制或添加自己的湍流模型；
适用于牛顿流体，非牛顿流体；
热传导包含强制/自然/混合对流、固体/流体热传导和辐射；
混合/反应化学成分；
自由表面流模型、欧拉多相流模型、混合多相流模型、颗粒相模型、空穴两相流模型、湿蒸汽模型；
熔化溶化/凝固；蒸发/冷凝相变模型；
拉格朗日跟踪计算离散相；
不均匀渗透性、惯性阻抗、固体热传导、多孔介质模型(考虑多孔介质压力突变)；
以热交换器为对象的风扇、散热器集中参数模型；
惯性或非惯性坐标系、复数基准坐标系和滑动网格；
模型化后动静翼相互作用的连续界面；
预测流体噪声的声学模型基于精细流场解算；
质量、动量、热量、化学成分的体积源；
物性参数丰富的数据库；
磁流体模块主要模拟电磁场与导电流体的相互作用；
连续纤维模块主要模拟纤维与气体流动之间的动量、质量和热交换；
高效并行计算功能提供多种自动/手动分区算法；内置MPI并行机制大大提高了并行效率。此外，FLUENT具有独特的动态负载平衡功能，确保全球高效并行计算；
FLUENT软件提供友好的用户界面，并为用户提供二次开发界面(UDF)；
FLUENT软件采用C/C++语言编写，大大提高了计算机内存的利用率；

在CFD软件中，Fluent软件是目前国内外使用最多、最流行的商业软件之一。Fluent的软件设计基于“CFD计算机软件群的概念”，针对每一种流动的物理问题的特点，采用适合于它的数值解法在计算速度、稳定性和精度等各方面达到最佳。由于囊括了Fluent Dynamical International比利时PolyFlow和Fluent Dynamical International（FDI）的全部技术力量（前者是公认的在黏弹性和聚合物流动模拟方面占领先地位的公司，后者是基于有限元方法CFD软件方面领先的公司 ），因此Fluent具有以上软件的许多优点。