El CFD 用於空氣動力學研究,這也許是它最出名的地方,並且 還可以分析其他流體的行為例如透過管道進入燃燒室的燃油、廢氣、機油和冷卻液等。
因此,在這裡我們將向您展示它們是什麼 最著名的 CFD 程序,其中一些是完全免費和開源的,另一些則具有非常昂貴的許可證,並且並非所有人都可以使用。
什麼是差價合約?
El CFD(計算流體動力學)或計算流體動力學,是工程學的一個分支,它使用數值方法和演算法透過電腦模擬來解決和分析涉及移動流體的問題。為此,它使用了一系列響應物理方程式(例如納維-斯托克斯方程式)的軟體,以及迭代解決方案、開發流程的離散化以及實現視覺化以查看結果。
CFD 在各個行業都有廣泛的應用,例如分析多個物體或車輛的空氣動力學,分析發動機或渦輪機、壓縮機、核反應器、空調系統、氣像以及土木工程內的流體。和水的力量,透過生物醫學模擬血液流動、呼吸,或也用於工業過程,如塑膠注射、鑄造、擠壓等。
CFD 軟體:最好的程序
現在,在對 CFD 進行了簡要介紹之後,我想在這裡介紹的是可用於對流體(水、油、空氣等)進行此類模擬和研究的軟體。在這裡我選擇了一個列表,其中包含一些 目前最好的 CFD 軟體:
Ansys 流暢
Ansys 流暢 是一款業界廣泛使用的CFD模擬軟體,由ANSYS公司開發。該工具允許工程師和科學家在各種應用中準確地建模和分析流體行為。
例如,它的特點之一是它是一個非常通用的軟體,可以模擬大量的現象 層流、湍流、多相流,甚至化學反應(如燃燒)。 它還提供了極高的效率和精度,所有這些都具有友好的圖形介面和您可以想像的所有工具。它還包括一個廣泛的預設實體模型庫,並接受多種副檔名或檔案格式來使用,例如幾何(IGES、STEP、Parasolid、ACIS)、網格(CDB、Fluent Meshing)、結果(RES、CASE、 DAT)還有自動化任務的腳本 (JOUR)。
星-CCM+
星-CCM+ 它是前一種的另一種替代方案,最初由 CD-adapco 開發,後來被西門子收購。它因其建模和分析各種物理現象的能力而受到認可,使其成為各行業的寶貴工具。
在眾多亮點中,必須承認的是,它有一個 強大的多物理場引擎 它超越了簡單的 CFD,因為它還可以分析熱或能量傳遞、固體結構 (FSI)、顆粒、燃燒、電磁等。一個易於使用、適應性強且多功能的實驗室。此外,它充分利用了硬體並行性,這使得它適合在叢集等超級電腦上加速模擬。
另一方面,對於文件,您可以使用幾何圖形(IGES、STEP、Parasolid、ACIS、STL 和其他常見 CAD 格式),並以 Excel、CSV 形式提供結果,或以您自己的格式使用網格,儘管如果您願意,它們可以導入到其他軟體(例如ANSYS SpaceClaim)中…
OpenFOAM
OpenFOAM 是一款 CFD 開源軟體 我自己在 Linux 上使用過它,儘管它也適用於 Windows。它最初由倫敦帝國學院開發,目前由 OpenFOAM 基金會根據 GNU 通用公共授權 (GPL) 進行維護和分發。
除了免費和開源之外,它的另一個優勢是其強大的多功能性,可以模擬簡單和複雜的流動、燃燒、傳熱等。還 由於其模組化結構,它是可定制的,允許您創建自己的解算器或實體模型以適應您的特定需求。社群還創建了大量補充工具和實用程式來改進其功能,這有很大幫助。
關於擴展, OpenFOAM 使用自己的檔案格式 儲存幾何、網格和模擬結果。這些擴展名是 .foam、.fvSchemes、.fvSolution 和 .constant,分別用於計算域幾何、離散化方程式的數值方案、求解器控制參數以及物理屬性和其他常數的值。當然,您也可以匯入和匯出為其他流行的檔案格式,例如 IGES、STL 和 VTK。
模擬量表
SimScale 是一個基於雲端的電腦輔助工程 (CAE) 軟體平台,由 SimScale GmbH 開發。與需要本地安裝的傳統 CFD 模擬軟體不同,SimScale 可以透過 Web 瀏覽器靈活且可擴充地存取強大的模擬工具。
除了其易用性、團隊協作可能性、存取各種實體模型之外, CFD、FEA、熱分析等的可擴展性和多物理場。,也支援多種流行的檔案格式,例如 STEP、IGES、Parasolid 和 STL。
Comsol 多物理場
COMSOL Multiphysics 是一款功能強大的模擬軟體 由 COMSOL AB 開發的有限元素計算。該工具因其能夠對各種物理現象(單獨的和耦合的)進行建模和模擬而脫穎而出。
與競爭對手一樣,它也支援多物理場、具有直覺的介面、大量的實體庫、可靈活定義自訂偏微分方程 (PDE)、使用先進工具進行強大的後處理,以及 與其他 CAD 設計軟體無縫集成。為此,它支援 STEP、IGES、Parasolid、ACIS、STL 和其他 CAD 類型等幾何格式,以及自己的 COMSOL 網格,並生成專有的 COMSOL 格式以及用於後續分析的 CSV 和 Excel...
紮實的作品
SolidWorks 並不完全是一個 CFD 模擬器,但卻是深受工程師歡迎的CAD工具之一。 SolidWorks 由達梭系統開發,為產品和組裝體的創建提供了完整的3D 設計環境,但我將其包含在內,因為它還允許您使用3D 模型進行一些模擬,這要歸功於其專門為此設計的工具,例如 Solidworks 流程模擬器.
在這些文件格式中,必須要說的是SolidWorks使用自己的 單一零件的本機 .sldprt 格式和組合件的 .sldasm 格式。此外,它還接受 STEP、IGES、Parasolid、ACIS、STL 和其他 CAD 幾何圖形、JPEG、BMP、PNG 和 TIFF 影像,此外還能夠將資料匯出到 Excell、PDF、HTML 或 XML。
歐特克CFD
Autodesk 是一家主要的專業軟體開發商,開發了 AutoCAD、Fusion360、Revit、Inventor、Maya、3ds Max、Civil 3D 等軟體。此外,還 開發了 Autodesk CFD,一款計算流體動力學 (CFD) 模擬軟體。該工具使工程師和分析師能夠準確預測液體和氣體在各種情況下的表現,從而優化產品和系統的設計。
它允許以足夠的精度進行流體和熱模擬,即 與其他 Autodesk 產品相容,例如,它允許您在 Inventor 或 AutoCAD 中建立並在 CFD 中使用設計,它還允許您自動執行任務,並包含大量分析工具。另一方面,在可接受的文件格式中,除了STEP IGES、Parasolid、SAT和其他專有和免費的CAD之外,它還有自己的網格格式,並允許將結果匯出為專有格式或CSV或Excel 。
他人
還有很多其他的,但這些是最重要的。此外,必須指出的是,有些完全是針對特定應用而開發的。例如,許多 F1 車隊都有自己的內部創建工具,並且不使用商業軟體,因為它並不總是能夠根據他們的需求進行客製化。其他領域,例如超級計算系統中的 CFD 研究,也可能包括自己的軟體。
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