計算流體動力學
(Computational Fluid Dynamics,簡稱CFD)是透過計算機數值計算和影象顯示,對包含流體流動和有熱傳導等相關物理現象的系統所做的分析。是預測
流體流動
、
傳熱傳質
、
化學反應
及其他相關物理現象的一門學科。
FLUENT軟體歷史發展變遷是這樣的:1975年在謝菲爾德大學(UK)開發的tempest(fluent的原形);1983 creature公司開始銷售fluent;1988 fluent Inc。成立;1995 收購最大對手FDI公司;1997 收購polyflow公司;2000 年歸屬Wills Stain&Partners財團;2006 被ANSYS收購,目前FLUENT軟體名稱為ANSYS FLUENT。
ANSYS
Fluent
是目前國際上比較流行的
商用CFD
軟體包,在美國的市場佔有率為60%,凡是和流體、熱傳遞和化學反應等有關的工業均可使用。它具有豐富的物理模型、先進的數值方法和強大的前後處理功能,在
航空航天
、
汽車設計
、
石油天然氣
和
渦輪機設計
等方面都有著廣泛的應用。
ANSYS Fluent軟體包含三種演算法:
非耦合隱式演算法、耦合顯式演算法、耦合隱式演算法
,是商用軟體中最多的。
圖片來源於網路
圖片來源於網路
ANSYS Fluent可以模擬很多內容,筆者依據所見所聞,列舉如下:
螺紋螺旋管傳熱與流動、挖掘粉塵二次飛揚DPM、
隧道通風DPM
、發動機燃燒室和鍋爐燃燒特性、
鍋爐燃燒(瞬態組分傳輸)
、
氣相變液相、電池包熱場、電腦CPU散熱溫度場、
大巴車空調系統
、
冰融化VOF瞬態
、氫氣與氧氣燃燒反應、
汙染物擴散
、
山體對風速的影響
和
風環境對建築的影響、
模擬
冷卻塔換熱多相流(氣-液)
、
閉式冷卻塔、多孔介質、對緻密砂岩特性分析、刀片切割泥漿、火炬燃燒器數值模擬(組分傳輸)、管廊艙室通風、榴彈外流場數值、圓柱繞流、採空區瓦斯模擬、採空區、不同孔隙率的流動、液體在管道閥門處流動、吸風箱風壓計算、水在岩石中流動、翼型流場、離心水泵非結構化、風幕除塵系統DPM、隧道通風冰塊噴霧降溫DPM、離心泵壓力脈動特性、軸向柱塞泵內部流道流場、洩露物擴散(3D)、火焰傳播、模擬蒸汽除冰氣囊結構多相流、消聲器多場效能、水翼表面阻力、固體氧化物燃料電池溫度場、天花機風道、導彈阻力、砂輪平面磨削、飛機油箱洩露、發動機排氣系統流道最佳化。