Fluent流体仿真软件

Fluent是一款广泛应用于国际范围内的计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）软件包。它被认为是目前世界上使用最广泛的CFD软件之一，广受科学领域各行各业的用户青睐。Fluent的应用领域非常广泛，其中包括了航空航天、汽车工程、能源、船舶设计、化工、环境工程、建筑设计等诸多领域。在航空航天领域，Fluent被广泛应用于飞行器的气动性能评估、喷气发动机燃烧和冷却分析，以及飞行器气动降解等方面。在科学研究领域，Fluent被广泛应用于研究流体流动、传热、传质以及多相流等问题。Fluent作为一个功能强大的CFD软件，它可以模拟各种复杂的流体现象，如湍流、悬浮颗粒传输、燃烧、等离子体物理等，还提供了丰富的边界条件、材料库和数值解算选项，以满足用户的具体需求。Fluent还具备高效的求解器和并行计算功能，可以快速地进行大规模的CFD计算，提高计算效率和准确性。Fluent支持与其他软件和工具的集成，例如CAD软件、CAD/CAE软件、结构分析软件等，通过这种集成，实现更加全面的产品分析和设计。

fluent功能简介

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。

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，将fluent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fluent软件。

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。

fluent软件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。fluent软件包含非常丰富、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。

fluent软件的动网格技术处于绝对领先地位，并且包含了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。

fluent软件特点

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

正常/非正常流动模拟，并增加快速非正常模拟功能；

fluent软件中的动态/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的边界条件，其余网格变化完全由解算器自动生成。网格变形有三种方式：弹簧压缩、动态铺设和局部网格重生。其局部网格重生是fluent独有的，用途广泛。它可以用于完全由流动产生的力量决定的问题，而不知道非结构网格、重大变形问题和物体的运动规律；

拉格朗日跟踪计算离散相；

多孔介质模型(考虑到多孔介质的压力突变)，非均质渗透性，惯性阻抗，固体热传导；

以换热器为对象的风扇、散热器、集中参数模型；

惯性或非惯性坐标系，复数基准坐标系和滑动网格；

模型化后动静翼相互作用的连续界面；

预测流体噪声的声学模型基于精细流场解算；

质量、动量、热量、化学成分的体积来源；

fluent软件具有强大的网格支持能力，支持不连续的网格、混合网格、动态/变形网格和滑动网格。值得强调的是，fluent软件还拥有多种基于解的网格自适应、动态自适应技术，以及动态网格与网格动态自适应相结合的技术；

fluent软件包含三种算法：非耦合隐式算法、耦合显式算法、耦合隐式算法，是商业软件中最常见的；

fluent软件包含了丰富而先进的物理模型，使用户能够准确地模拟无粘流、层流和湍流。湍流模型包括spalart-allmaras模型，k-ω模型组、k-ε雷诺应力模型模型模型(rsm)组，大涡模拟模型(les)以及最新的分离涡模拟(des)和v2f模型等。此外，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；

热传导包括强制/自然/混合对流、固体/流体的热传导和辐射；

混合/反应化学成分；

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；

融化溶解/凝固；蒸发/冷凝相变模型；

物理参数丰富的数据库；

磁性流体模块主要模拟电磁场与导电流体之间的相互作用；

连续纤维模块主要模拟纤维与气体流动之间的动量、质量和热交换；

fluent软件为用户提供了一个友好的用户界面，并为用户提供了二次开发界面（udf）；

C/c++语言编写，从而大大提高了计算机内存的利用率。

提供多种自动/手动分区算法的高效并行计算功能；内置mpi并行机制大大提高了并行效率。此外，fluent还具有独特的动态负载平衡功能，以确保全球高效并行计算；

Fluent作为国际上使用最广泛的CFD软件包，具有强大的功能和广泛的应用领域。无论是航空航天、科学研究、工程设计还是其他领域，Fluent都可以为用户提供准确、可靠的CFD分析和模拟工具。其用户友好的界面、强大的模型和网格生成能力以及高效的求解器，使得Fluent成为众多科学领域用户的首选软件。