何謂“前沿”CFD？

CFD是指計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（ Computational Fluid Dynamics），目前已經(jīng)在航空航天、汽車(chē)、船舶、能源、化工、建筑、電子等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。

那么，什么是“前沿”CFD（Upfront CFD）呢？

應(yīng)該說(shuō)，CFD尚處于快速推廣階段。但傳統(tǒng)CFD技術(shù)的應(yīng)用對(duì)企業(yè)要求很高，企業(yè)需配備CFD的專(zhuān)業(yè)人才，而且傳統(tǒng)CFD軟件大多對(duì)CAD的幾何模型要求極高，工程師需要花大量的時(shí)間進(jìn)行幾何轉(zhuǎn)換和修補(bǔ)工作。另外，傳統(tǒng)CFD的應(yīng)用耗時(shí)費(fèi)力，要求很長(zhǎng)的研發(fā)周期。很多著名企業(yè)的研發(fā)中心大都如此應(yīng)用CFD技術(shù)。對(duì)于中小企業(yè)，應(yīng)用CFD技術(shù)還是一種奢望。然而，殘酷的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境要求產(chǎn)品性能的提高，同時(shí)又要求產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的縮短。“前沿”CFD是解決上述難題的一條有效途徑。

“前沿”CFD是指在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)進(jìn)入樣機(jī)試驗(yàn)前的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)初期就將流動(dòng)和熱分析模擬集成于CAD環(huán)境中，主要使用者是多任務(wù)的機(jī)械工程師。這意味著企業(yè)不需要特定的CFD或CAE專(zhuān)家來(lái)解決流動(dòng)和熱問(wèn)題。

“前沿”CFD工具與傳統(tǒng)CFD軟件的區(qū)別：

? “前沿”CFD采用各主流CAD軟件的內(nèi)核，CAD系統(tǒng)的真實(shí)模型就是“前沿”CFD的模型；傳統(tǒng)CFD工具通過(guò)讀取CAD系統(tǒng)輸出的文件來(lái)產(chǎn)生自己的幾何模型，幾何的缺失或失真將不可避免，需要工程師進(jìn)行大量幾何修復(fù)工作

? “前沿”CFD已實(shí)現(xiàn)與設(shè)計(jì)過(guò)程耦合，作為設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)；傳統(tǒng)CFD強(qiáng)調(diào)獨(dú)立的CFD分析部門(mén)

? “前沿”CFD易學(xué)易用，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)工程師使用；傳統(tǒng)CFD工具需要相當(dāng)長(zhǎng)的學(xué)習(xí)周期

? “前沿”CFD采用先進(jìn)的“重疊網(wǎng)格”技術(shù)，在計(jì)算旋轉(zhuǎn)機(jī)械與運(yùn)動(dòng)體等復(fù)雜流動(dòng)問(wèn)題上，比傳統(tǒng)CFD軟件節(jié)省大量的計(jì)算時(shí)間

“前沿”CFD工具與模型試驗(yàn)的關(guān)系：

? “前沿”CFD對(duì)大量設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析，選出最佳方案進(jìn)行模型試驗(yàn)。“前沿”CFD的計(jì)算結(jié)果能為模型試驗(yàn)提供指導(dǎo)作用，并減少模型試驗(yàn)的次數(shù)，從而節(jié)省費(fèi)用

? 模型試驗(yàn)提供離散的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，而“前沿”CFD能夠?qū)φ麄€(gè)產(chǎn)品任何位置提供數(shù)據(jù)。“前沿”CFD的后處理功能使工程師更逼真地“看到”產(chǎn)品內(nèi)部，從而提高工程師的設(shè)計(jì)素養(yǎng)，積累設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

? 設(shè)計(jì)工程師利用“前沿”CFD能夠通過(guò)改變工況條件、材料物性、幾何形狀等對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行前期“虛擬”試驗(yàn)，即所謂“What-if”試驗(yàn)

? “前沿”CFD能夠得到模擬試驗(yàn)所不能實(shí)現(xiàn)的工況條件下的數(shù)據(jù)