CFD分析
關(guān)注創(chuàng)建者：呂煜 創(chuàng)建時(shí)間：2015-08-19
CFD分析的視頻教程
CFD分析基本流程介紹
CFD分析基本流程 1.1 幾何建模 1.2 網(wǎng)格劃分 1.3 求解設(shè)置 1.4 后處理分析 2. CFD分析基本理論 2.1 控制方程 2.2 離散格式 2.3 迭代算法 2.4 數(shù)據(jù)圖形處理 3. CFD計(jì)算中需要注意的問題
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CFD分析的實(shí)例教程
第 1 單元：使用 ANSYS Fluent 容錯網(wǎng)格劃分進(jìn)行 CFD 流動分析：（i） 課程簡介（ii） 使用 ANSYS Fluent 容錯網(wǎng)格劃分通過殼管換熱器進(jìn)行 CFD 傳熱分析（iii） 使用 ANSYS Fluent 容錯網(wǎng)格劃分通過逆流換熱器進(jìn)行 CFD 傳熱分析 （iv） 使用 ANSYS Fluent 容錯網(wǎng)格劃分通過錯流換熱器進(jìn)行 CFD 傳熱分析 （v） 通過冷凝器換熱器進(jìn)行 CFD 傳熱分析ANSYS Fluent 容錯網(wǎng)格劃分（vi） 使用 ANSYS Fluent 容錯網(wǎng)格劃分通過板式換熱器進(jìn)行 CFD 傳熱分析（vii） 使用 ANSYS Fluent 容錯網(wǎng)格劃分通過表面冷凝器進(jìn)行 CFD 傳熱分析（viii） 使用 ANSYS Fluent 容錯網(wǎng)格劃分通過特殊類型換熱器進(jìn)行 CFD 流體混合（ix） 使用 ANSYS Fluent 容錯網(wǎng)格劃分通過排氣歧管進(jìn)行 CFD 傳熱分析 （x） CFD 傳熱分析使用ANSYS Fluent容錯網(wǎng)格劃分通過催化轉(zhuǎn)化器進(jìn)行裂解（習(xí)） 使用ANSYS Fluent容錯網(wǎng)格劃分通過風(fēng)洞進(jìn)行CFD傳熱分析（xii） 使用ANSYS Fluent容錯網(wǎng)格劃分通過文丘里計(jì)進(jìn)行CFD傳熱分析（xiii） 使用ANSYS Fluent容錯網(wǎng)格劃分通過擴(kuò)展器進(jìn)行CFD傳熱分析（xiv） 使用ANSYS Fluent容錯網(wǎng)格劃分通過熱管進(jìn)行CFD傳熱分析（xv） CFD共軛傳熱分析使用ANSYS Fluent Fault Tolerant網(wǎng)格劃分單元2：使用ANSYS Fluent Watertight Geometry進(jìn)行CFD流動分析：（i） 通過風(fēng)洞的CFD防水幾何工作流程（ii） 使用ANSYS Fluent水密幾何的CFD異質(zhì)流體混合單元3：使用常規(guī)ANSYS Fluent Flow進(jìn)行CFD流動分析（i）使用
展開 進(jìn)行計(jì)算流體動力分析時(shí)(CFD), 工程師首先需要建立一個(gè)虛擬模型以預(yù)測流體的流動方式以及它們對周圍接觸結(jié)構(gòu)的影響作用。為了分析各種系統(tǒng)內(nèi)流體的流動模式，工程師首先需要了解系統(tǒng)的物理特征：如管道的尺寸，泵的位置，進(jìn)口的面積和閥門信息等。此外還需定義流體特征，包括流體的流速，黏度等。用戶所輸入的參數(shù)信息以及其它確定的或猜測的數(shù)據(jù)都將會最終的模擬結(jié)果產(chǎn)生直接的嚴(yán)重的影響。因此這里將闡述說明一些在設(shè)置和執(zhí)行CFD分析過程中需要注意的關(guān)鍵問題。
我的CAD模型是否可以直接使用?
目前基于CAD設(shè)計(jì)通過自動流體模型的建立，已經(jīng)使得CFD分析變得更為容易。 結(jié)構(gòu)體可以很方便地從CAD模型導(dǎo)入到FEA模型，工程師通常所需做的就是在FEA模型中建立系統(tǒng)的流體部分。現(xiàn)在，流體部分模型也可以基于結(jié)構(gòu)的幾何形狀自動的完成建模功能。
CFD現(xiàn)在允許基于CAD固體模型對流體介質(zhì)的自動建模。用戶只需通過內(nèi)嵌的對話框簡單指定流體介質(zhì)邊界的表面；在執(zhí)行CFD分析時(shí)，ALGOR軟件可以自動創(chuàng)立新的部件。這使得流體流動系統(tǒng)的建模更加容易快捷。上圖顯示的為一個(gè)通過SolidWorks建模的氣缸的氣門組件（左）；然后用戶在FEMPRO中指定用于建立流體介質(zhì)模型的表面（中）；則在CFD執(zhí)行分析時(shí)新的部件會自動創(chuàng)建（右）。
展開 <p><strong>FLOEFD：熱仿真效率新標(biāo)桿</strong></p><p><strong>告別低效CFD分析！FLOEFD：CAD嵌入式熱仿真，讓研發(fā)周期縮短75%</strong></p><p>在工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域，流體流動與熱傳導(dǎo)仿真（CFD）是保障產(chǎn)品性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但傳統(tǒng)CFD分析卻常年陷入“低效困境”：CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換耗時(shí)久、網(wǎng)格劃分動輒數(shù)天、仿真只能在設(shè)計(jì)后期介入，一旦發(fā)現(xiàn)問題返工成本極高，成為研發(fā)流程中的“拖油瓶”。</p><p>而Simcenter FLOEFD的出現(xiàn)，徹底打破了這一僵局——作為一款完全嵌入CAD環(huán)境的CFD軟件，它將熱仿真分析前置到設(shè)計(jì)早期，為工程師打造了“CAD內(nèi)一站式完成流熱分析”的高效解決方案。</p><p><strong>原生CAD適配，從源頭省時(shí)間</strong></p><p>FLOEFD深度兼容NX、Solid Edge、CATIA、Creo等主流CAD軟件，無需轉(zhuǎn)換CAD幾何體即可直接開展流體流動與熱傳導(dǎo)分析。這一特性徹底消除了傳統(tǒng)CFD分析中“數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換”的耗時(shí)環(huán)節(jié)，工程師無需在CAD與仿真軟件間反復(fù)切換，設(shè)計(jì)與仿真的銜接效率提升數(shù)倍。更重要的是，原生CAD幾何體的直接使用，避免了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中模型失真的問題，為仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性筑牢基礎(chǔ)。</p><p><strong>早階仿真介入，研發(fā)周期直降65-75%</strong></p><p>傳統(tǒng)CFD分析往往只能在設(shè)計(jì)定型后開展，而FLOEFD支持在開發(fā)設(shè)計(jì)早期就完成流熱仿真與分析。工程師可基于設(shè)計(jì)初稿快速評估幾何體、邊界條件修改對產(chǎn)品性能的影響，提前發(fā)現(xiàn)并解決流熱問題，避免后期大規(guī)模返工。數(shù)據(jù)顯示，相比普通CFD方法，F(xiàn)LOEFD可將研發(fā)時(shí)間縮短65-75%，大幅降低研發(fā)成本，加快產(chǎn)品上市節(jié)奏。
展開 作者：Jonas Wirgart, PMM Cradle CFD
世界上最高的建筑是阿聯(lián)酋迪拜的哈利法塔,高達(dá)829.8米（2722英尺），與大多數(shù)此類建筑物一樣，坐落于人口密集的城市地區(qū)。這會影響建筑物周圍的風(fēng)向及當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境。但是，這樣的高層建筑也為規(guī)劃者和設(shè)計(jì)師提供了一個(gè)機(jī)會，需要重新考慮設(shè)計(jì)，考慮在城市景觀中產(chǎn)生可再生能源的可持續(xù)性問題。由韓國能源研究所和CEDIC Ltd（ref 1）領(lǐng)導(dǎo)的研究人員使用Cradle CFD的計(jì)算流體動力學(xué)（CFD）工具進(jìn)行了一些基礎(chǔ)研究，研究了這種摩天大樓中的建筑物集成風(fēng)力渦輪機(jī)（BIWT）的可行性，以此給局部地區(qū)發(fā)電，降低碳排放。
可再生能源是可持續(xù)和環(huán)保能源生產(chǎn)的一個(gè)明顯的標(biāo)志，如果可以將其集成到建筑物中，在源頭使用并且在設(shè)計(jì)階段可行，那么它將是未來的一個(gè)重大可持續(xù)性創(chuàng)新。作者（ref1）首先研究了巴林世界貿(mào)易中心，該建筑于2008年建成，被認(rèn)為是第一個(gè)現(xiàn)代BIWT。它有一個(gè)240 m，50層高的，具有對稱三角形的雙子大樓，其形狀和布局旨在利用風(fēng)能，而不僅僅是將風(fēng)力渦輪機(jī)集成到建筑物中（見圖 1）。
（a）風(fēng)力渦輪機(jī)正面的照片；
（b）地面上方100 m的垂直橫截面上的風(fēng)速云圖
（來自作者的CFD分析）
圖 1. 巴林世界貿(mào)易中心流量分析
它被認(rèn)為是建筑物增強(qiáng)型風(fēng)力渦輪機(jī)（BAWT），是一種比BIWT更激進(jìn)的概念。如建筑物照片所示，并根據(jù)Cradle CFD的分析結(jié)果，在連接三角形雙塔的橋上安裝了直徑29 m，容量225 kW的3葉片水平軸風(fēng)力渦輪機(jī)，該橋以內(nèi)角對稱 大約120° 由于巴林世界貿(mào)易中心位于阿拉伯海岸附近，因此建筑物的中心會發(fā)生經(jīng)典的“文丘里”效應(yīng)，當(dāng)海風(fēng)吹拂建筑物時(shí)，風(fēng)將加速通過雙子塔形成的喉部。
展開 作者：Jonas Wirgart, PMM Cradle CFD
世界上最高的建筑是阿聯(lián)酋迪拜的哈利法塔,高達(dá)829.8米（2722英尺），與大多數(shù)此類建筑物一樣，坐落于人口密集的城市地區(qū)。這會影響建筑物周圍的風(fēng)向及當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境。但是，這樣的高層建筑也為規(guī)劃者和設(shè)計(jì)師提供了一個(gè)機(jī)會，需要重新考慮設(shè)計(jì)，考慮在城市景觀中產(chǎn)生可再生能源的可持續(xù)性問題。由韓國能源研究所和CEDIC Ltd（ref 1）領(lǐng)導(dǎo)的研究人員使用Cradle CFD的計(jì)算流體動力學(xué)（CFD）工具進(jìn)行了一些基礎(chǔ)研究，研究了這種摩天大樓中的建筑物集成風(fēng)力渦輪機(jī)（BIWT）的可行性，以此給局部地區(qū)發(fā)電，降低碳排放。
可再生能源是可持續(xù)和環(huán)保能源生產(chǎn)的一個(gè)明顯的標(biāo)志，如果可以將其集成到建筑物中，在源頭使用并且在設(shè)計(jì)階段可行，那么它將是未來的一個(gè)重大可持續(xù)性創(chuàng)新。作者（ref1）首先研究了巴林世界貿(mào)易中心，該建筑于2008年建成，被認(rèn)為是第一個(gè)現(xiàn)代BIWT。它有一個(gè)240 m，50層高的，具有對稱三角形的雙子大樓，其形狀和布局旨在利用風(fēng)能，而不僅僅是將風(fēng)力渦輪機(jī)集成到建筑物中（見圖 1）。
（a）風(fēng)力渦輪機(jī)正面的照片；
（b）地面上方100 m的垂直橫截面上的風(fēng)速云圖
（來自作者的CFD分析）
圖 1. 巴林世界貿(mào)易中心流量分析
它被認(rèn)為是建筑物增強(qiáng)型風(fēng)力渦輪機(jī)（BAWT），是一種比BIWT更激進(jìn)的概念。如建筑物照片所示，并根據(jù)Cradle CFD的分析結(jié)果，在連接三角形雙塔的橋上安裝了直徑29 m，容量225 kW的3葉片水平軸風(fēng)力渦輪機(jī)，該橋以內(nèi)角對稱 大約120° 由于巴林世界貿(mào)易中心位于阿拉伯海岸附近，因此建筑物的中心會發(fā)生經(jīng)典的“文丘里”效應(yīng)，當(dāng)海風(fēng)吹拂建筑物時(shí)，風(fēng)將加速通過雙子塔形成的喉部。
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計(jì)算流體力學(xué)（CFD）分析還可用于在設(shè)計(jì)過程中預(yù)測和驗(yàn)證DAC單元內(nèi)的氣流和蒸汽的流動型態(tài)。Barasa認(rèn)為，在制造和實(shí)施之前，CFD分析對于驗(yàn)證初創(chuàng)公司的定制熱概念至關(guān)重要。
她說：“這使我們能夠準(zhǔn)確設(shè)計(jì)并確定風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)和蒸汽輸送系統(tǒng)的尺寸。此外，它還可以根據(jù)CFD結(jié)果為蒸汽調(diào)節(jié)設(shè)備的實(shí)施提供決策支持。”
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空氣動力學(xué)車身 F1概念車4個(gè)月前
該 CAD 模型適用于：
- CFD 分析（外部空氣動力學(xué)和流動相互作用）
- 結(jié)構(gòu)和運(yùn)動仿真
- 設(shè)計(jì)優(yōu)化和學(xué)術(shù)研究
- 經(jīng)過少量 DFM 調(diào)整后用于增材制造/3D 打印
- 可視化和工程作品集應(yīng)用
本項(xiàng)目的目標(biāo)是在專業(yè)的 CAD 環(huán)境中應(yīng)用賽車工程原理，
本文基于CFD仿真數(shù)據(jù)，利用optiSLang工具開發(fā)元模型，兼具快速的數(shù)值模擬原理與CFD的物理模型分析，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確性與效率的結(jié)合。經(jīng)過訓(xùn)練與優(yōu)化后，元模型的平均預(yù)測誤差僅為5*10?11K，且能在3秒內(nèi)完成計(jì)算。該方法能助力電氣設(shè)計(jì)過程中的溫升預(yù)測，幫助工程師更快優(yōu)化結(jié)構(gòu)和材料選擇。同時(shí)，由于能準(zhǔn)確預(yù)測溫升，設(shè)計(jì)裕度可被縮減，從而降低材料成本。
EREDOS項(xiàng)目：涵蓋水道流場數(shù)值模擬5個(gè)月前
在此研究框架內(nèi)，BRL工程公司采用3D CFD進(jìn)行模擬分析，以解決涵蓋水流相關(guān)問題。CFD模型以 FLOW-3D 軟件建立，并結(jié)合RICHER公司提供的涵蓋水流三維精細(xì)掃描數(shù)據(jù)。目前我們的土木和環(huán)境工程客戶已將 FLOW-3D HYDRO 應(yīng)用于此類建模與分析。
隧道3D掃描
Valette溪位于法國阿萊斯北方約20公里處的羅比亞克-羅切薩杜勒鎮(zhèn)。
<p><strong>FLOEFD：熱仿真效率新標(biāo)桿</strong></p><p><strong>告別低效CFD分析！
其核心優(yōu)勢在于采用了AMD頂級的EPYC 9004系列處理器，擁有海量的核心和內(nèi)存通道，專為重度計(jì)算任務(wù)設(shè)計(jì)，非常符合其宣傳的仿真計(jì)算、有限元分析、CFD等應(yīng)用場景。
配置一
1. 型號： 凌炫XE5039(24384-CAA4)
2.
培訓(xùn)日程：
培訓(xùn)時(shí)間：2025年10月30-31日
培訓(xùn)地點(diǎn)：成都市人民南路二段1號仁恒置地廣場寫字樓3206
面向人群：針對初次接觸Marc軟件，且對成型工藝、焊接工藝以及非線性有限元分析有所了解的工程技術(shù)人員。
培訓(xùn)目標(biāo)：
?通過培訓(xùn)，使得參加培訓(xùn)的人員了解Marc軟件的基本功能和相關(guān)術(shù)語；
? 熟悉Mentat
團(tuán)隊(duì)可以將其定制汽車設(shè)計(jì)上傳到Omniverse，并在Discovery中進(jìn)行CFD分析，從而獲得對物理性能的預(yù)測性洞察，以優(yōu)化其虛擬模型。
STEM Racing創(chuàng)始人兼主席Andrew Denford表示：“新思科技的專業(yè)仿真和分析工具已經(jīng)改變了參賽學(xué)生團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)STEM的方式。此次全新的STEM Racing虛擬賽道，將進(jìn)一步增強(qiáng)這種體驗(yàn)。
該團(tuán)隊(duì)還使用Ansys Mechanical進(jìn)行有限元分析（FEA），用Ansys Fluent進(jìn)行計(jì)算流體力學(xué)（CFD）分析，用Ansys Icepak進(jìn)行電子熱管理，并使用Ansys SIwave進(jìn)行信號完整性、電源完整性和電磁干擾（EMI）分析。
