CFD：安装软件（step2）

你的名字 2022-11-28 00:52 228阅读 0赞

原本看了大神的专题，去下了一个Fluent6.3，但是对应的license装不上去，很奇怪，而且好像支持的是win7系统，我电脑是win10，目前装了很多专业软件，暂时不想换系统。

刚好以前在头条上看到一个高中生的视频（对，没错，高中生。。。），他也写了一些关于cfd的东西，他主要推荐的是solidworks内置的cfd工具floxpress，还有基于openfoam开发的matlab cfdtool，然后他还做了一个运行cfdtool的入门视频，可惜不能做三维的，我只能放弃。

[https://www.ixigua.com/6742269755211645444/?iid=1899549648234623][https_www.ixigua.com_6742269755211645444_iid_1899549648234623]

CFDTool是基于FEATool Multiphysics™设计的，专门用于简单的流体动力学和热传导模拟仿真。该工具箱的主要特点包括：

1.     完全独立可运行的CFD MATLAB仿真工具箱；

2.     完全集成且易于使用的图形用户界面GUI；

3.     一维、二维和轴对称圆柱坐标系的建模与仿真（包含旋流/非零方位角速度）；

4.     内置几何学和CAD工具（支持平面STL CAD文件导入）；

5.     自动网格生成（支持FEniCS、Gmsh、GiD、GMV和三角形网格格式的导入）；

6.     不可压缩层流流动与热传导的预定义方程和边界条件；

7.     定常和时间依赖的解算器；

8.     边界和子域积分的后处理与可视化。

Fluent

**Fluent官方版**是通用CFD软件包，用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术，因而Fluent能达到最佳的收敛速度和求解精度。Fluent官方版在转换与湍流、化学反应与燃烧、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用。

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Fluent软件使用界面

FLUENT系列软件包括通用的CFD软件FLUENT、POLYFLOW、FIDAP，工程设计软件FloWizard、FLUENT for CATIAV5，TGrid、G/Turbo，CFD教学软件FlowLab，面向特定专业应用的ICEPAK、AIRPAK、MIXSIM软件等。

Fluent官方版包含基于压力的分离求解器、基于压力的耦合求解器、基于密度的隐式求解器、基于密度的显式求解器，多求解器技术使FLUENT软件可以用来模拟从不可压缩到高超音速范围内的各种复杂流场。包含非常丰富、经过工程确认的物理模型，可以模拟高超音速流场、转捩、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工等复杂机理的流动问题。

软件的动网格技术处于绝对领先地位，并且包含专门针对多体分离问题的六自由度模型，以及针对发动机的两维半动网格模型。

POLYFLOW是基于有限元法的CFD软件，专用于粘弹性材料的层流流动模拟。它适用于塑料、树脂等高分子材料的挤出成型、吹塑成型、拉丝、层流混合、涂层过程中的流动及传热和化学反应问题。

FloWizard是高度自动化的流动模拟工具，它允许用户进行设计及在产品开发的早期阶段迅速而准确地验证设计。它引导用户从头至尾地完成模拟过程，使模拟过程变得非常容易。

FLUENT for CATIAV5是专门为CATIA用户定制的CFD软件，完全集成在CATIAV5内部，用户就像使用CATIA其他分析环境一样使用。

G/Turbo是专业的叶轮机械网格生成软件。

AIRPAK是面向HVAC工程师的CFD软件，并依照ISO7730标准提供舒适度、PMV、PPD等衡量室内外空气质量(IAQ)的技术指标。

MIXSIM是专业的搅拌槽CFD模拟软件。

除fluent软件外，常用的CFD软件及相关仿真软件还有专业三维流场分析软件——CFX、三维CFD快速求解器——CART3D、流体系统仿真、设计与优化平台——Flowmaster、专业的离散元仿真分析软件——EDEM等。

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软件优势

FLUENT同传统的CFD计算方法相比，具有以下优势

1、稳定性好，FLUENT经过大量算例考核，同实验符合较好;

2、适用范围广，FLUENT含有多种传热燃烧模型及多相流模型，可应用于从可压到不可压、从低速到高超音速、从单相流到多相流、化学反应、燃烧、气固混合等几乎所有与流体相关的领域;

3、精度提高，可达二阶精度。

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软件特色

采用基于完全非结构化网格的有限体积法，而且具有基于网格节点和网格单元的梯度算法;

定常/非定常流动模拟，而且新增快速非定常模拟功能;

软件中的动/变形网格技术主要解决边界运动的问题，用户只需指定初始网格和运动壁面的边界条件，余下的网格变化完全由解算器自动生成。网格变形方式有三种：弹簧压缩式、动态铺层式以及局部网格重生式。其局部网格重生式是FLUENT所独有的，而且用途广泛，可用于非结构网格、变形较大问题以及物体运动规律事先不知道而完全由流动所产生的力所决定的问题;

FLUENT软件具有强大的网格支持能力，支持界面不连续的网格、混合网格、动/变形网格以及滑动网格等。值得强调的是，还拥有多种基于解的网格的自适应、动态自适应技术以及动网格与网格动态自适应相结合的技术;

包含三种算法：非耦合隐式算法、耦合显式算法、耦合隐式算法，是商用软件中最多的;

FLUENT软件包含丰富而先进的物理模型，使得用户能够精确地模拟无粘流、层流、湍流。湍流模型包含Spalart-Allmaras模型、k-ω模型组、k-ε模型组、雷诺应力模型(RSM)组、大涡模拟模型(LES)组以及最新的分离涡模拟(DES)和V2F模型等。另外用户还可以定制或添加自己的湍流模型;

适用于牛顿流体、非牛顿流体;

含有强制/自然/混合对流的热传导，固体/流体的热传导、辐射;

化学组份的混合/反应;

自由表面流模型，欧拉多相流模型，混合多相流模型，颗粒相模型，空穴两相流模型，湿蒸汽模型;

融化溶化/凝固;蒸发/冷凝相变模型;

离散相的拉格朗日跟踪计算;

非均质渗透性、惯性阻抗、固体热传导，多孔介质模型(考虑多孔介质压力突变);

风扇，散热器，以热交换器为对象的集中参数模型;

惯性或非惯性坐标系，复数基准坐标系及滑移网格;

动静翼相互作用模型化后的接续界面;

基于精细流场解算的预测流体噪声的声学模型;

质量、动量、热、化学组份的体积源项;

丰富的物性参数的数据库;

磁流体模块主要模拟电磁场和导电流体之间的相互作用问题;

连续纤维模块主要模拟纤维和气体流动之间的动量、质量以及热的交换问题;

高效率的并行计算功能，提供多种自动/手动分区算法;内置MPI并行机制大幅度提高并行效率。另外，特有动态负载平衡功能，确保全局高效并行计算;

提供了友好的用户界面，并为用户提供了二次开发接口(UDF);

FLUENT软件采用C/C++语言编写，从而大大提高了对计算机内存的利用率。

在CFD软件中，是目前国内外使用最多、最流行的商业软件之一。软件设计基于"CFD计算机软件群的概念",针对每一种流动的物理问题的特点，采用适合于它的数值解法在计算速度、稳定性和精度等各方面达到最佳。由于囊括了Fluent Dynamical International比利时PolyFlow和Fluent Dynamical International(FDI)的全部技术力量(前者是公认的在黏弹性和聚合物流动模拟方面占领先地位的公司,后者是基于有限元方法CFD软件方面领先的公司 ),因此Fluent具有以上软件的许多优点。

fluent是由fluent in.c公司开发的一款流体力学数值计算软件，凡是和流体、热传递和化学反应等有关的工业均可使用。

2005年，FLUENT公司被ANSYS公司收购，fluent 6.3也成为FLUENT公司独立开发的的最后一个版本，

在此前后，ANSYS公司还收购了其他相关的公司。

此后，包含在内fluent软件、以及其他功能算法工具包被整合到ANSYS 软件中，目前为止，已开发更新了多个版本。

被收购后的版本号从6.3跳到了12，截至到目前2020年，现在最新的版本是ANSYS 19。

[https://zhuanlan.zhihu.com/p/150222309][https_zhuanlan.zhihu.com_p_150222309]

**[SolidWorks][]** **FloXpress** 为定性流量分析工具，它的操作简单，并且易学易用。只要工程师对流体有一点基础了解，就可以利用[SolidWorks][SolidWorks 1] FloXpress进行分析，不要求工程师们有很强的专业知识。它是一款免费挂在[SolidWorks][SolidWorks 1]上的插件，可以对单个出入口的模型进行流体分析，让您洞察您的 [SolidWorks][SolidWorks 1] 模型中的水或空气流动。  
    如果要您要做更加复杂的流体分析，则需要利用[SolidWorks][SolidWorks 1] Flow Simulation 。[SolidWorks][SolidWorks 1] Flow Simulation包括有一系列气体、液体、可压缩液体、非牛顿液体、真实气体、蒸汽，以及生成自定义流体的能力。[SolidWorks][SolidWorks 1] Flow Simulation还可以轻易地对多个出入口的复杂模型进行流体分析。

考虑了一下，决定装 **[SolidWorks][]** **FloXpress** ，因为我本来会用solidworks，容易上手。

[https_www.ixigua.com_6742269755211645444_iid_1899549648234623]: https://www.ixigua.com/6742269755211645444/?iid=1899549648234623
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[https_zhuanlan.zhihu.com_p_150222309]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/150222309
[SolidWorks]: http://solidworks.e-works.net.cn/
[SolidWorks 1]: http://www.solidworks.com.cn/