CAE软件 / CAE software

功能模块 (ANSYS Fluent 、ANSYS CFX)

ANSYS Fluent

1. 数值分析和相关功能

二维平面、二维轴对称、带旋流的二维轴对称、三维流动分析

稳态/瞬态流动

网格创建

通用的非结构化网格求解器，亦可使用多面体网格。

求解器

基于压力的求解器（分离式、耦合式）和基于密度的求解器（隐式算法、显式算法）。多种求解器支持求解大范围马赫数内的流动。

对流项离散格式

一阶/二阶迎风格式、三阶精度MUSCL格式、乘方格式、QUICK、中心差分格式（LES使用）。

并行计算

超过30,000核的并行支持。

网格自适应

惯性或非惯性坐标系

多个参考坐标系统和滑动网格

连接界面模型（运动模型的相互作用）

2. 物理模型和物理属性

无粘流、层流、湍流

主要的湍流模型包含Spalart-Allmaras，Strandard/RNG/Relizable k-epsilon， Standard/SST k-Omega, V2F, RSM, Transition k-kl-Omega, Transition SST, SAS, LES（各种SGS模型），DES以及多种低雷诺数湍流模型。软件还内置了多种近壁面流动的处理方法。

采用V2F模型模拟喷流 

采用SAS湍流模型模拟F1赛车轮毂尾流   

牛顿流体、非牛顿流体

强制/自然对流、共轭换热、辐射传热

辐射计算内置了五种模型。特别地，通用性极强的Discrete Ordinates模型，可以求解复杂的辐射传递过程，如镜面反射、透射、界面折射、散射以及非灰体的辐射。需要提及的是，大规模分析时可借助于ANSYS Fluent卓越的并行计算能力降低分析时间。

多组分混合、燃烧和化学反应

软件包含多种专门用于处理复杂化学反应（燃烧）的稳定求解器。同时， 内 置 多 种 化 学 反 应 模 型，如EDC、EDM、PDF、Laminar Finite-Rate、Composition PDF、Premixed Combustion（Zimont/Peters）、Partially Premixed Combustion 模型。软件亦可直接导入CHEMKIN格式的反应和物性数据库。

   采用ANSYS Fluent耦合CHEMKIN-CFD进行的燃气轮机燃烧分析  

自由表面流/多相流、基于拉格朗日方法的离散相模型

内置多种多相流模型处理不同的多相混合输运问题。多相流模型可支持可压缩介质、亦可支持三相以上的复杂多相流系统。另外，对于自由表面流，软件提供了高解析度的跟踪技术。

离散单元法

基于离散单元法（DEM）求解颗粒相运动。

液膜模型

空化模型

相变模型 凝固 / 融化模型

多孔介质模型及各向异性的阻力模型。 

考虑传热时可支持局部热平衡模型与局部热不平衡模型。

以风扇、散热器、热交换器为对象集总参数模型

面向旋转机械的各种相关功能

噪声模型

包含几乎所有声学分析功能：直接计算方法（CAA）、声类比方法 （FW-H）、宽频噪声源模型、与专业声学软件的耦合功能（SYSNOISE/ACTRAN)。

3. 物性数据库

数据接口和自定义程序

网格数据导入

可从主流的网格生成软件直接导入网格数据。

后处理数据接口

可将结果输出至 Tecplot、Ensight等主流的结果可视化软件中进行处理。

用户定义的方程式

ANSYS CFX 功能介绍

1. 数值解析和相关功能

二维平面流动、三维流动

定常/非定常流

网格支持

支持一般的非结构化网格。使用基于节点的离散化方法，使普通网格具备与多面体网格一样的优点。

差分格式

一阶/二阶以及混合阶迎风格式，有界高分辨率差分格式。

并行计算

网格适应（自适应网格）

移动变形网格

重叠网格技术

流固耦合计算

ANSYS Workbench环境下ANSYS Mechanical 联合求解，MFX可提供隐式的时间推进。

2. 物理模型和物性

层流、湍流

配备了与 ANSYS Fluent 同样的大量湍流模型和近壁面流动的处理 方法。

牛顿流体、非牛顿流体

强制/自然对流、共轭换热、辐射传热

热交换器内的传热分析

多组分混合、燃烧和化学反应

自由表面流/多相流、基于拉格朗日方法的离散相模型有丰富的模型。数值求解稳定（体积分数方程也可置于耦合求解 的框架之下）。对于必须了解气泡直径分布的问题,MUSIG 提供了非常独特并且有效的方法。此外，也可求解常见的空化问题。

猕猴桃花粉的扩散

相变模型

多孔介质模型可解释各向异性的阻力模型。

物性

内置国际标准 IAPWS-IF97的水和水蒸汽物性数据。

可计算流体-固体间热移动的多孔模型

3. 数据接口和自定义程序

操作环境

可单独运行 CFX，也能够在ANSYS Workbench 集成环境下运行。 在Workbench 环境下，可与 ANSYS 其它CAE产品轻松实现数据共享， 进行优化、流固耦合分析。

网格数据导入

可从主流的网格生成软件直接导入网格数据。

后处理数据接口

可将结果输出至 Tecplot、Ensight 等主流的结果可视化软件中进行处理。

用户自定义程序开发

与位置、时间等相关的物理特性、初始条件等的定义。可以在图形界面中以简单的公式直接设定，且可图形化检查，使用户可以轻松实现。

质量、动量、能量、化学组分方程体积源项的用户自定义FORTRAN 程序

定义 FORTRAN 程序

基于 FORTRAN 语言的源代码，降低用户二次开发的难度。