常用的CFD类软件及它们的特点本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/

本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/ 什么是CFD？ 泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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CFD软件是计算流体力学（Computational fluid Dynamics）软件的简称，是专门用来进行流场分析、流场计算、流场预测的软件。通过CFD软件，可以分析并且显示发生在流场中的现象，在比较短的时间内，能预测性能，并通过改变各种参数，达到最佳设计效果。CFD的数值模拟，能使我们更加深刻地理解问题产生的机理，为实验提供指导，节省实验所需的人力、物力和时间，并对实验结果的整理和规律的得出起到很好的指导作用。 泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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随着计算机硬件和软件技术的发展和数值计算方法的日趋成熟，出现了基于现有流动理论的商用CFD软件。商用CFD软件使许多不擅长CFD的其它专业研究人员能够轻松地进行流动数值计算，从而使研究人员从编制繁杂、重复性的程序中解放出来，以更多的精力投入到考虑所计算的流动问题的物理本质、问题的提法、边界（初值）条件和计算结果的合理解释等重要方面，这样最佳地发挥了商用CFD软件开发人员和其它专业研究人员各自的智力优势，为解决实际工程问题开辟了道路。 转载请注明出处：http://www.lanbeng-pump.net
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使用CFD，你首先得建立你想研究的系统或装置的计算模型；然后将流体流动的物理特性应用到虚拟的计算模型，CFD软件将输出你想要的流体动力性质。CFD是一种高级的分析技术，它不仅可以预测流体的行为，同时还可以得到传质（如分离和溶解），传热，相变（如凝固和沸腾），化学反映（如燃烧），机械运动（涡轮机），以及相关结构的压力和变形（如风中桅杆的弯曲）等等的性质。 本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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之所以要使用CFD，至少基于以下三点：泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
1，通常的系统是很难模型化的，而CFD的分析能够展示别的手段所不能揭示的系统的性质和现象，因为CFD对你的设计有很强的理解和可视能力。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
2，CFD能够快速的给出你想要的结果，一旦你给定你的问题的参量；这样你才有可能在很短的时间内调整你设计的问题的参数，得到最好的优化结果。
泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net3，采用CFD是一种十分经济的做法。由于它的开发周期短，因此能节省大量的人力物力，使产品能更快的进入市场。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
CFD软件概述 转载请注明出处：http://www.lanbeng-pump.net
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   CFD软件通常有三种功能，分别着重用于：
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   前端处理（Preprocessing）, 转载请注明出处：http://www.lanbeng-pump.net
   计算和结果数据生成（compute and result）以及 本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
   后处理(Postprocessing). 本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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   前端处理通常要生成计算模型所必需的数据，这一过程通常包括建模，数据录入（或者从cad中导入），生成网格等；做完了前处理后，CFD的核心解释器（SOLVER）将根据具体的模型，完成相应的计算任务，并生成结果数据；后处理过程通常是对生成的结果数据进行组织和诠释，一般以直观可视的图形形式给出来。 本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/

泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net   著名的CFD处理工具有以下一些：
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   用于前处理： Gambit,Tgrid,GridPro,GridGen,ICEM CFD
泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net   用于计算分析： Fluent,FIDAP,POLYFLOW 本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
   用于后处理： Ensight,IBM Open Visulization Explorer,Field View,AVS ,Tecplot;本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
   提供综合的处理能力： Ansys，MAYA 转载请注明出处：http://www.lanbeng-pump.net
   特殊领域的应用： Icepak,Airpak,Mixsim 泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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   这些CFD软件功能强大，应用十分的广泛。在航天航空，环境污染，生物医学，电子技术等等各个领域，它们发挥了巨大的作用，世界上有越来越多的工程师更倾向于使用这些软件来完成自己的设计。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
FLUENT 泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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    FLUENT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。
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泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net    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： 本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/
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    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ICEM CFD进行前处理，由TecPlot进行后处理。 泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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    Fluent5.4——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（rotating flow）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。（目前是6.0，含turbo模块） 泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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    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。 转载请注明出处：http://www.lanbeng-pump.net
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    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。 泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net

本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/    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习过程。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。 泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net

泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net    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。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net

CFX 泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net CFX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，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。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/ 泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net 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Block Stone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。 泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net 转载请注明出处：http://www.lanbeng-pump.netCFX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，RNG k-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。 泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net 本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/ 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，多孔介质传热等。化学反应模型包括旋涡破碎模型、具有动力学控制复杂正/逆反应模型、Flamelet模型、NOx和碳黑生成模型、拉格朗日跟踪模型、反应颗粒模型和多组分流体模型。 转载请注明出处：http://www.lanbeng-pump.net本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/ CFX-TurboGrid是一个用于快速生成旋转机械CFD网格的交互式生成工具，很容易用来生成有效的和高质量的网格。本文章来源于:泵阀技术论坛--http://www.lanbeng-pump.net/

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PHOENICS 转载请注明出处：http://www.lanbeng-pump.net
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Phoenics是英国CHAM公司开发的模拟传热、流动、反应、燃烧过程的通用CFD软件，有30多年的历史。网格系统包括：直角、圆柱、曲面（包括非正交和运动网格，但在其VR环境不可以）、多重网格、精密网格。可以对三维稳态或非稳态的可压缩流或不可压缩流进行模拟，包括非牛顿流、多孔介质中的流动，并且可以考虑粘度、密度、温度变化的影响。在流体模型上面，Phoenics内置了22种适合于各种Re数场合的湍流模型，包括雷诺应力模型、多流体湍流模型和通量模型及k-e模型的各种变异，共计21个湍流模型，8个多相流模型，10多个差分格式。泵阀技术论坛http://www.lanbeng-pump.net
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Phoenics的VR（虚拟现实）彩色图形界面菜单系统是这几个CFD软件里前处理最方便的一个，可以直接读入Pro/E建立的模型（需转换成STL格式），是复杂几何体的生成更为方便，在边界条件的定义方面也极为简单，并且网格自动生成，但其缺点则是网格比较单一粗糙，针对复杂曲面或曲率小的地方的网格不能细分，也即是说不能在VR环境里采用贴体网格。另外VR的后处理也不是很好。要进行更高级的分析则要采用命令格式进行，但这在易用性上比其它软件就要差了。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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另外，Phoenics自带了1000多个例题与验证题，附有完整的可读可改的输入文件。其中就有CHAM公司做的一个PDC钻头的流场分析。Phoenics的开放性很好，提供对软件现有模型进行修改、增加新模型的功能和接口，可以用FORTRAN语言进行二次开发。泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
STAR-CD 泵阀技术论坛 (兰泵论坛)http://www.lanbeng-pump.net
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STAR-CD的创始人之一Gosman与Phoenics的创始人Spalding都是英国伦敦大学同一教研室的教授。 泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net

泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.netSTAR-Cd 是Simulation of Turbulent flow in Arbitrary Region的缩写，CD是computational Dynamics Ltd。是基于有限容积法的通用流体计算软件，在网格生成方面，采用非结构化网格，单元体可为六面体，四面体，三角形界面的棱柱，金字塔形的锥体以及六种形状的多面体，还可与CAD、CAE软件接口，如ANSYS,IDEAS,NASTRAN,PATRAN,ICEMCFD,GRIDGEN等，这使STAR-CD在适应复杂区域方面的特别优势。 泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
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STAR－-cd能处理移动网格，用于多级透平的计算，在差分格式方面，纳入了一阶UpWIND,二阶UpWIND,CDS,QUICK,以及一阶UPWIND与CDS或QUICK的混合格式，在压力耦合方面采用SIMPLE，PISO以及称为SIMPLO的算法。在湍流模型方面，有k-e,RNK-ke,ke两层等模型，可计算稳态，非稳态，牛顿，非牛顿流体，多孔介质，亚音速，超音速，多项流等问题.
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STAR－cd的强项在于汽车工业，汽车发动机内的流动和传热。 转载请注明出处：http://www.lanbeng-pump.net
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以上资料不太全，也可能有错，欢迎各位补充本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
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NUMECA软件流体动力学分析软件包转载请注明出处：http://www.lanbeng-pump.net
　　分析软件包有FINE/TURBO和FINE/HEXA等，其中均包括前处理，求解器和后处理三个部分。FINE/TURBO用于内部和外部流动， FINE/HEXA也用于内部或外部流动，但为非结构自适应网格。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
　　FINE/TURBO：可用于任何可压或不可压、定常或非定常、二维或三维的粘性或无粘内部（其中包括任何叶轮机械:轴流或离心，风机，压缩机，泵，液力变矩器，汽轮机，水轮机，船舶推进器，搅拌罐等。单级或多级，或整机，或任何其他内部流动：塔体，换热器，分离器，管道，涡壳，阀门,密封等）流动，和各种外部绕流（包括各种水下载运器，飞行器等）的数值模拟。其中包括: 转载请注明出处：http://www.lanbeng-pump.net
　　IGG：准自动网格生成器。可生成任何几何形状的多块结构网格。采用准自动的块化技术和模板技术。生成网格的速度及质量均远高于其它软件。是全球最优秀的结构化网格生成器之一。 转载请注明出处：http://www.lanbeng-pump.net
　　IGG/AUTOGRID：自动网格生成器。可自动生成任何叶轮机械（包括任何轴流，混流，离心机械，可带有顶部、根部间隙，可带有分流叶片，等）的H形，I形和HOH形网格。该软件已经被国际工业部门认为是用于叶轮机械(航空发动机，汽轮机，水轮机，船舶推进器，泵，液力变矩器，压缩机等)最好、最方便及网格质量最好的网格生成软件。是生成导弹外部流场网格最优秀的软件。
转载请注明出处：http://www.lanbeng-pump.net　　EURANUS：求解器。求解三维雷诺平均的NS方程。采用多重网格加速技术；全二阶精度的差分格式；基于MPI平台的并行处理；可求解任何二维、三维、定常/非定常、可压/不可压，单级或多级，或整个机器的粘性/无粘流动。可处理任何真实气体；有多种转/静子界面处理方法；自动冷却孔计算的模块；多级通流计算；自动初场计算；湿蒸汽机算；共轭传热计算；两相流计算；空化等等。其多级（10级以上）求解性能良好。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
　　CFVIEW：功能强大流动显示器。可做任何定性或定量的矢量标量的显示图。特别是可处理和制作适合于叶轮机械(航空发动机，汽轮机，水轮机，船舶推进器，泵，液力变矩器，压缩机等)和带翼武器（导弹）的任何S1和S2面，及周向平均图。该软件已经被国际工业部门认为是用于叶轮机械(航空发动机，汽轮机，水轮机，船舶推进器，泵，液力变矩器，压缩机等)和带翼武器最好的后处理软件。泵阀技术(论坛)http://www.lanbeng-pump.net
　　FINE/HEXA：非结构网格CFD软件包。该软件包的独特性在于：她所采用的网格全是六面体的非结构网格（这是目前最先进的方法之一）；自动自适应的多重网格求解器。本文章来源于:www.lanbeng-pump.net/
　　HEXPRESS：非结构网格生成器。可自动生成任意复杂三维几何体（飞机，航天器，非周期性导弹，水下载运器）的全六面体非结构网格。可直接输入多种作图软件的数据，并对其有自动修补功能。是目前全球最优秀的非结构化网格生成器之一。泵阀技术论坛 http://www.lanbeng-pump.net
　　优秀的流体动力学分析软件需要经历长期地使用与验证，不断地优化与完善，新技术的不断补充与丰富。她是随着时代的发展而进步的，同时，也是时代的结晶。NUMECA公司的软件－FINE系列软件作为最新的流体动力学分析软件，直到2003年，才引入到中国。她采用了近几年研发出的最新，最先进技术，因此，无论在计算速度、计算精度、所需计算机内存、使用方便程度、界面友好程度等方面都优于其他软件。其计算速度、精度和计算机内存需要量均比其它软件优越，其优越程度使用过其它软件的用户非常惊讶。现在其它软件公司（在网格生成和核心求解器中）也逐渐开始采用类似于NUMECA的方法。她所研发并采用的其它技术和方法现也已被其它软件开发者逐步采用，因此，NUMECA公司领导着世界CFD软件发展的新潮流