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FloEFD

更新日期:2016-01-22 18:05:49  瀏覽次數:2190次  作者:admin  【打印此頁】  【關閉

FloEFD

                       —同步CFD仿真軟件

        FloEFD為全功能通用CFD(Computational Fluid Dynamics,計算流體力學)分析軟件,完全嵌入通用MCAD系統(SolidWorks、Siemens NX(原UG)、PTC Creo Parametric(原Pro/Engineer)、Catia V5等)中,并集成所有仿真步驟,包括直接使用MCAD軟件中的3D模型完成建模、網格生成、求解及可視化后處理。因此,它屬于CFD軟件新分支—同步CFD(Concurrent CFD)奧。

        與傳統CFD相比,同步CFD顯著降低了仿真時間,這樣用戶有更多精力聚焦于方案本身,達到以下目的:

    規避與流動及傳熱相關的潛在風險

    減少樣機數量,降低產品成本

    增強產品性能、提高產品可靠性,獲得最優方案

1.應用對象


2.與傳統CFD對比 

        傳統CFD軟件進行分析工作時,產品開發各階段需要經歷多個由CAD到CFD,再從CFD返回CAD的循環過程,如圖1所示。這種隔離式多重循環分析法不僅延長了產品開發周期,增加時間成本,而且CFD分析過程很難融合到主開發流程中,不符合產品生命周期管理(PLM)理念。與之對應的是FloEFD分析模塊則完全嵌入MCAD系統中,結構建模及流動分析工作均在同一界面操作,模型調整或優化信息將完全同步,如圖2所示肯。


        從整個仿真分析的時間軸進行對比,傳統CFD在模型轉移、創建腔體及網格劃分方面花費較多時間,而作為同步CFD的FloEFD直接去掉前兩步。網格劃分依然存在,但由于采用向導式設置,數分鐘或數小時即可生成高質量網格,而傳統CFD軟件往往需數小時甚至幾天反復嘗試,整個過程看使用FloEFD平均節約時間達70%,如圖3及圖4所示思。


3.求解問題

        與傳統CFD軟件相同,在FloEFD中求解Navier-Stokes控制方程,該方程用于描述粘性流體流動,包括質量、動量及能量守恒,求解過程所需的流體物性通過狀態方程計算,特別地針對密度、粘性系數及導熱系數由經驗公式得出。軟件對模型中層流、湍流及過渡態流動同時進行考慮,無需用戶專門設置流態模型。基于上述原理,FloEFD可求解如下流動與傳熱問題:

    外部及內部流動

    穩態和瞬態流動

    層流、湍流及過渡態流動

    可壓縮氣體與不可壓縮流體流動

    亞音速、近音速、超音速及高超音速氣體流動

    非牛頓流體流動

    多孔介質內的流動與傳熱

    多種流體混合流動

    兩相(流體+顆粒)流動

    電子設備相關的流動與傳熱(含導熱、對流及輻射)

    含邊界層流動,包括考慮壁面粗糙度影響

    周期性邊界條件

4.關鍵特性

    DC3(Direct CAD-to-CFD Conception),FloEFD作為MCAD軟件的流動分析選項(Flow Analysis),直接使用原CAD模型而無需中轉與簡化,同時自動識別并添加流體流動區域,大大縮短建模時間

     矩形自適應網格技術(RAM,Rectangular Adaptive Meshing),根據幾何結構或求解結果自動完成網格精細加密,同時支持手動控制網格加密

    修正的壁面函數(MWF,Modified Wall Function),部分網格技術使近壁面仿真獨立于網格

    自動判定并考慮系統中層流、湍流及過渡流等流動形態,用戶無需特別指定



    健壯的自動收斂控制策略(ACC,Automatic Convergence Control),確保一次求解即可獲得穩定結果

    What-if分析方法及目標導向的優化策略實現參數化研究功能,快速完成多場景多配置分析,獲得最優方案


    工程化用戶界面(EUI,Engineering User Interface),貼合工程師思維更加易學易用,計算結果直接生成MS Office報告

6.應用實例

        由于其優良的應用特性,FloEFD在諸多與流體流動及傳熱相關的領域得到廣泛應用,如國防航空航天、汽車交通、電子設備、工廠及其他制造行業等。





























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