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ANSYS Fluent

ANSYS Fluent结合复杂的物理现象和多年的仿真开发经验,
解决了 CFD 的巨大挑战——简单易用


许多的工程应用都能受益于计算流体动力学仿真。无论您分析的是普通的流动和换热,还是复杂的化学反应流动,ANSYS Fluent软件都应当成为您产品设计和优化过程中不可或缺的一部分。


Fluent 提供了无与伦比的分析功能,是模拟流动以及其它相关物理现象的完整的流体动力学解决方案。Fluent 提供了用于设计和优化新设备以及解决已有设备问题的所有工具。其完善的技术可以让设计者在样机制造之前就能够深入了解其产品设计在真实世界中的性能表现。Fluent 由世界知名的专家负责功能开发,由极富经验的工程师负责支持和维护,因此您在进行高质量产品的快速开发、缩短产品上市周期、降低风险以及增加创新性时,对您的仿真结果可以完全信任。


快速、精确的结果加深您对产品性能的认识


即使在全球竞争的压力和复杂的需求下,您仍然不希望产品牺牲丝毫的性能。ANSYS深刻明白这一原则,发布的软件能够快速高效地提供给您对产品的精准洞察。ANSYS Workbench平台直接耦合您的CAD软件,自动抽取流体计算域并划分网格,提高了生产率。您仅需通过一些参数来控制这些易于掌控的操作,就可轻松获得高质量的网格,满足CFD仿真精确和快速的需求。 


ANSYS的 CFD 软件内置能够精确模拟各种工程流动问题的求解器,从牛顿流体到非牛顿流体、从单相流到多相流、从亚音速到高超音速。每个求解器经过充分的测试和验证具有极高的稳健性,并且为节省仿真时间而做过优化。经过时间的验证,在统一环境中的高效求解器展现了高精度和高速度。


对于更深入的了解,例如在细微处做出精明的小改动就能带来大幅的性能提升,您可以增加分析的网格细化程度。提升计算精度同 时也需要更多的计算资源和并行计算。Fluent 从两核到数千核的并行计算都拥有杰出的并行扩展性和加速比,在最短时间内提供给您高精度的计算结果。


优化您的产品需要评估大量的设计方案。您的工具包应当包含简单易用而且快速稳 健的设计探索和优化研究功能。ANSYSWorkbench 的功能可以对数十乃至数百的设计点进行高效、完全自动的优化(或实验设计 DOE),这项技术使得许多设计点可 以同时被评估。Workbench 让整个流程变的简单,您只需控制每组设计点的执行、结果数据和文件管理即可。



处理完整系统的复杂物理现象


多年以来,产品已经变得非常复杂,您所面临的流体动力学问题也更加复杂:有运动部件的系统(例如活塞和阀门)需要瞬态分析;有液体受热或受冷产生相变的系统(例如热交换器)需要精确的多相流模拟功能;面临多物理场现象挑战的系统(例如流固耦合)需要简单易用且高精度的高级功能。


为了更多地了解产品性能,您需要考虑所设计的系统中发生的全部物理现象。Fluent 提供最先进的高级功能,用于模拟层流、湍流,以及更加复杂的多相流、化学反应、辐射、颗粒动力学等物理现象。您可以相信 Fluent能够精确预测您的产品性能,因为 Fluent 中的所有模型都经过了完全的测试和验证。


为了设计同类最佳的产品,工程师不能仅依赖于进行一种物理类型的分析(流体、结构或电磁),而应该分析所有物理作用以及它们之间的相互作用。


您可以使用 Fluent 无缝耦合 ANSYS 的结构或电磁仿真工具,获取对整个系统更深入的认识。例如,您可以研究流体系统如何导致容器的结构变形,或者电子器件产生热量如何影响流体温度变化等。


将正确的投资用于合适的技术


仿真研发在时间、精力和金钱上的支出,必须在当下以及较长的一段时间内提供明确的财务回报。Fluent 是安全的 CFD 软件投资,其技术是世界上许多最大的以及最富创新力的公司所选择的工具。其可靠性已经经过了学院研究人员、第三方机构、技术合作伙伴以及广大用户的充分验证。


选择正确的 CFD 软件,同时也意味着要选择正确的软件公司,公司中有知识渊博、经验丰富的的开发者和支持团队,所开发的软件具有稳健、精确的求解能力。作为世界上最大的仿真专家聚集地之一,ANSYS 团队为各行各业和各种应用领域提供服务。我们提供支持和培训,助您成功应对您所面临的任何仿真分析挑战。


在某些应用领域,需要软件产品具有可追溯的、信誉卓著的质量认证过程。ANSYS 对产品质量有着深入和长期的承诺。ANSYS是第一家获得 ISO9001 设计分析软件认证的机构,并且年复一年地维持着这项认证。



高级物理功能和易用性助您实现产品开发目标 


CAD 导入和网格划分


从 CAD 导入到几何网格划分,灵活的工具允许用户自动化地创建网格或手工生成。ANSYS 网格划分能够从 CAD 装配体中抽取出流体空间并自动化地产生四面体或六面体加边界层网格。ANSYS 也提供高级的修复工具,允许用户导入和预处理几何,手工生成部分或整体网格。ANSYS 前处理工具提供您
所需的高质量网格,让您获得精确的计算结果。
 


高级物理模型功能


ANSYS的 CFD 技术综合了各行各业和各种应用领域的高级物理模型功能。模型都经过充分的测试和验证,确保您的仿真能够得到值得信赖的结果。  


稳健的求解器


Fluent 包含一个压力基的耦合求解器,一个压力基的分离求解器,以及隐式和显式两个密度基求解器。无论您研究何种问题,ANSYS 都有适合您需求的求解器。


湍流模型


Fluent 拥有无与伦比的广泛的模型体系,提供领先的湍流模拟功能。其中包括数个流行版本的k-epsilon 和 k-omega 模型,以及适用于高度各向异性流动的雷诺应力模型。同样也提供高级的尺度求解湍流模型,包括大涡模拟(LES)、分离涡模拟(DES)以及自适应涡模拟(SAS)。此外,创新的转捩模型可以精确预测边界层从层流发展为湍流的状态。


化学反应流


ANSYS的软件综合了一套全面的化学反应流模拟功能。您可以使用简单化学反应或复杂化学反应模拟气态反应。内嵌的污染物模型简单易用,使您可以精确地预测 NO、SO、碳烟等污染物的排放。您也可以进行表面化学反应的仿真。所有的化学反应模型和湍流模型都是兼容的。
 
 

多相流


您可以通过丰富的多相流模型,洞察您的产品设计。您可以使用混合模型或欧拉模型模拟很多相发生混合时的状态及相互作用,包括液相、固相、气相以及颗粒流。您可以使用 VOF 模型非常经济地追踪互不掺混的多种流体。使用离散相模型来处理微粒、液滴的破碎、蒸发等问题。ANSYS的软件同样也可以模拟相变。


其它的高级功能


Fluent 包 含 高 级 的 声 学 模 拟 功 能, 例 如 Ffowcs Williams-Hawkings 声比拟方法和直接计算气动噪声的功能,可以用来模拟气动噪声的传播。动态 / 移动网格功能允许您模拟和移动部件相关的流动问题。



集成功能 — 从 HPC 动力到设计探索工具 — 加速设计效率的突破
 


并行可扩展性


Fluent 的并行扩展功能确保您的仿真能够高效地利用由同类或异类处理器构成的并行网络。动态的、基于物理的负载平衡技术自 动化地探测和分析并行性能,在不同的处理器之间调整计算网格的分布情况,最大化计算速度。


用户定制化


ANSYS Fluent 可以轻易实现定制和扩展。例如,可以实现您自己专业的物理模型,设计以及脚本化用户环境以拥有更好的操作体验,或者更进一步实现工作流程的自动化。


设计探索和优化


为了增加仿真的吞吐量,Fluent 允许对多个、参数化的设计变量进行自动化地研究,完全无需借助其它的程序。ANSYS 集成的实验设计解决方案使得用户可以在同一用户环境中轻松分析数以千计的数据点。您的设计对哪个参数最敏感?您设计中的哪个参数需要最严格地控制? Fluent 通过集成的设计优化和六西格玛分析工具助您找到答案。 


ANSYS Fluent 是第一款提供创新性的伴随矩阵求解器技术的商用 CFD 代码。这个工具可以提供非常困难或者非常复杂才能测定的优化信息。由于它可以在设计参数的实际改动前就估算出参数的改动对整个系统性能影响,伴随矩阵求解器进一步提高了仿真速度,更重要的,为创新做出了贡献。



ANSYS Fluent 是从几何导入到优化,
管理您产品设计过程的流程平台的一部分


仿真驱动产品开发依赖于设计过程的压缩,使用完全自动化的仿真流程解决方案,您可以将关注点更多地放在工程目标上。我们的高级仿真流程和应用技术是加速设计过程、增加对产品必要认识的关键,让您可以更快速地做出正确的设计决定。在统一的 ANSYS Workbench 工作流程中,无需再购买、管理或配置第三方的耦合软件和前、后处理软件。


多物理场


ANSYS 系列高精度的仿真工具使您可以精确预测真实世界和工业设计中的多物理场状态。例如流动导致的震动、流动导致的材 料变形等现象,可以轻易地使用我们的多物理场工具捕捉。我们的技术提供对所有物理学科的广泛支持,包括结构力学、传热、流体流动和电磁学。综合使用这些工具,您可以求解工业界中复杂的工程问题,优化您的整体产品。


ANSYS 提供强有力的集成解决方案,助您实现不同物理场仿真的自动化。数据在多物理场之间互相传递,省去了手工在工作过程中从一个计算阶段转化输出结果到另一个计算阶段的过程。


优化  


Fluent 仿真框架中固有的参数化集成功能可以实现所有类型工程应用的优化。  


第三方工具


ANSYS 提供对 ANSYS Workbench 平台中的第三方工具支持,例如 CAD 工具。这也扩展了仿真功能。  


后处理和归档  


ANSYS CFD 强大的后处理工具提供高级的定量分析和高质量的可视化后处理功能,包括易于生成的图表、高质量的图片和视频。


仿真工程师得到的大量结果数据,需要以一个便于检索的格式进行归档。ANSYS 工程知识管理软件(EKM)采集并记录仿真数据,极大地提升了长期的仿真质量和工作效率。


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