本文摘要
- CFD(計算流體力學)軟體可模擬和分析流體動力學,適用於設計和優化工業流程。
- 常見的CFD軟體包括Fluent、CFX和OpenFOAM,各具特定應用領域與優勢。
流體模擬軟體(CFD software)是一種使用計算流體力學(CFD)原理來模擬流體流動的軟體。CFD 是一種數值方法,它使用偏微分方程來描述流體的運動。從設計賽車以提升其氣動性能,到優化產品設計以提高效率,CFD 模擬軟體可以幫助工程師和科學家預測流體在不同條件下的行為。
一、流體模擬軟體的常見應用
- 航空航天分析:設計和測試飛行器的氣動性能,包括空氣動力學優化和再入大氣層時的熱流分析。
- 汽車工業:提升車輛的燃油效率,減少風阻,並優化內部流體系統如引擎冷卻和空調系統。
- 工業設計和分析:用於設計和優化工業設備和過程,如化工反應器、熱交換器和泵。
- 環境工程:模擬和分析污染物擴散,水資源管理,以及空氣質量控制。
- 生物工程:在醫療器械設計中模擬血流動力學,以及在藥物遞送系統中分析流體流動。
- 能源產業:開發和優化能源系統,包括風力發電機的設計、核反應堆的冷卻系統,以及石油和天然氣的提取過程。
- 娛樂和視覺效果:在電影和視頻遊戲中創建真實的流體效果,如水、煙、火等。
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二、常見的CFD流體模擬軟體比較
軟體 |
ANSYS Fluent |
OpenFOAM |
Star-CCM+ |
COMSOL Multiphysics |
SimScale |
用戶界面 |
圖形用戶界面(GUI) |
主要通過命令行(CLI),部分有GUI |
圖形用戶界面(GUI) |
圖形用戶界面(GUI) |
圖形用戶界面(GUI) |
適用性 |
廣泛的行業應用 |
高度可定制和彈性 |
廣泛的行業應用 |
強大的多物理場耦合能力 |
易於使用,針對中小企業 |
特色功能 |
高級物理模型、並行計算 |
高度可擴展,豐富的用戶貢獻庫 |
自動網格生成,多物理場分析 |
多物理場分析,用戶友好的模型建立 |
雲端運算,無需高性能計算機 |
支援和社區 |
廣泛的技術支援和培訓資源 |
龐大的開源社區和論壇 |
強大的客戶支援和用戶社區 |
豐富的文檔和用戶社區 |
在線支持和社區 |
學習曲線 |
較陡峭 |
非常陡峭 |
中等 |
中等到高 |
較為簡單 |
主要應用領域 |
航空航天、汽車、能源 |
學術研究、汽車、能源 |
航空航天、汽車、設計優化 |
電子、微機械、醫療 |
建築、工程、設計優化 |
價格美金 (詳細價格請參考官網) |
商用授權起價為 $15,000 |
免費 |
商用授權起價為 $20,000 |
商用授權起價為 $4,995 |
按需付費 |
ANSYS Fluent : ANSYS 公司開發的一款流體模擬軟體。它功能強大、通用性強,適用於各種流體流動問題。Fluent 可以模擬湍流、熱傳遞、化學反應等複雜物理現象。它還提供了一系列的後處理工具,可用於分析和可視化模擬結果。
OpenFOAM : OpenCFD 公司開發的一款開源流體模擬軟體。它具有很高的可定制性,用戶可以根據自己的需求修改程式碼。OpenFOAM 適用於各種流體流動問題,包括湍流、熱傳遞、化學反應等。
Star-CCM+ : Siemens 公司開發的一款流體模擬軟體。它易於使用、界面友好,適用於複雜的流體流動問題。Star-CCM+ 提供了一系列的預定義模板和工具,可以幫助用戶快速上手。
COMSOL Multiphysics : COMSOL 公司開發的一款多物理場模擬軟體。它可以模擬流體流動、熱傳遞、電磁場等多物理場耦合問題。COMSOL Multiphysics 提供了一個直觀的圖形化界面,可以幫助用戶快速建立和模擬模型。
SimScale : 一款基於雲端的流體模擬軟體。它使用方便、價格低廉,適用於簡單的流體流動問題。SimScale 提供了一個拖放式界面,可以幫助用戶快速建立模型。
三、LORRIC 斥資數百萬購置 ANSYS Fluent CFD 軟體
LORRIC 不斷深化對流體知識的探索與應用,在流體產品與相關技術的研發上積累了近30年的經驗。ANSYS Fluent CFD 軟體的引進,標誌著公司在流體基礎研究領域的新里程碑,這款軟體不僅強化了LORRIC在產品改善與開發上的能力,更加速了其創新步伐。
四、將客戶服務提升到科技最前沿
LORRIC 利用 CFD 軟體解決客戶在生產過程中遇到的流體問題,尤其是噴嘴和噴灑效率的優化。通過這種先進的流體模擬技術,LORRIC 能夠為客戶提供更加精確和高效的解決方案,從而提高生產效率和產品質量。
五、CFD 模擬軟體的進化與應用
隨著計算機技術的發展,CFD 模擬的準確度和應用範圍不斷擴大。ANSYS Fluent 作為行業內公認的高性能 CFD 軟體,以其先進的物理模型和高效的求解器著稱。同時,SimScale 提供了一個完整的 CFD 模擬設置流程,從模型構建到後處理,支援多種工程分析,包括動態、熱傳遞和電磁分析等。
CFD 不僅僅應用於工程和設計領域,其應用範圍已經擴展到航空航天分析、環境工程、生物工程等多個領域。從最早期的計算方法到現代的高效算法,CFD 的發展歷程展示了計算技術在流體動力學研究中的重要作用。
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