CFD++
CFD++基于统一的网格、统一的物理学、统一的计算方法,拥有先进的数值离散方法和求解框架,内含丰富而稳定的数值和物理模型,将各种先进的CFD 算法及离散格式集于一身,为最新一代的计算流体力学求解器。
软件特色
CFD++可以有效地求解可压缩流体流动(所有的Ma 数范围)和不可压缩流动,以及单组分、多组分流动、化学反应流动、多相流、稳态和瞬态流、旋转机械、耦合传热、多孔介质等等。在湍流中应用1-,2-,以及3-方程拓扑参数自由湍流封闭方法。这些模型的补充可求解雷诺应力的各相异性、流线曲率以及漩涡。以上所有模型都可以“直接求解至壁面”或者结合壁面函数法来求解可压缩性、压力梯度及传热。单方程的LES 模型以及混合LES/RANS 模型也可应用。
—— 从不可压缩到高超音速内部/外部流动都能保持较好的健壮性和准确性。
—— 计算耦合传热时流体和固体区域的隐式耦合

MIME 作为CFD++的前处理工具,不仅功能强大,而且易于使用。对实体进行网格划分时,工 程师需要耗费大量时间进行几何体的导入以及模型清理工作,而使用MIME 可以在分析前大大减少 对CAD 模型进行网格划分的工作量。MIME 提供了直接对本地CAD 模型进行划分的方法,而不需要转化。通过使用MIME用户可以:
简化诸如几何体清理、网格拓扑生成等人工的、无用的附加操作 与CFD++很好的协同:复杂模型网格的快速生成 及准确的仿真结果 缩短了学习画图的时间,用户可在短时间内对复杂 几何体进行网格的创建工作
MIME 能够导入如下几何体文件格式:
MIME Parasolid(*.x_t) ACIS(*.sat) Granite(*.g) ProE(*.prt) Ansys DX Fluent Gambit IDEAS Nastran STL Binary STL Dataset
由于对结构化、非结构化以及多块网格的统一,CFD++能够很容易地对复杂的几何体进行操作。CFD++也能处理复杂的重叠和修补网格。代码较好的通用性使得用户可在同一网格体内使用多种单元,如3-D 中的六面体、三棱柱、棱锥、四面体,2-D 中的四边形、三角形单位,1-D 线单元。
—— 最大程度的拓扑学适应性。
—— 对结构/非结构网格,通过内部块边界条件使得精度没有下降。
—— 处理滑移和重叠网格也能保证精度和健壮性。
优势所在
CFD++中算法的组合以及卓越的实现能力带给用户诸多益处:针对非结构网格,甚至大尺寸比的单元时更高的准确性;应对高变形自适应网格的能力;求解高密度网格内壁面时更高的稳定性;对于稳态和非稳态湍流更真实的描述;用户完全可接受的低成本购买、升级软件;应用于多个领域,如航空航天,汽车,生物医学,海洋,化学,电力,叶轮机械,工业加工,电子冷却,环境等。
—— 在各种流速下都可以快速求解(多重网格和多CPU);
—— 改进后,即使是拉伸的,大尺寸比网格也能保证准确性和稳定性,;
—— 各向异性改良后对湍流的描述,对RANS、LES 及混合RANS/LES 非线性封闭;
—— 任意流速下对任意动力装置的finite-rate 反应模型;
—— 强大的,友好的图形化界面;
—— 可以软件定制;
—— 用户完全可接受的低价购买、升级软件。
CAA++
CAA++是一个综合的气动声学工具包。作为CFD++的补充,它与CFD++协同工作,为使用者提供一套扩展的分析、数值方法来模拟声波在流体中的产生及传播。CAA++涵盖了当今最先进的计算气动声学技术,能够让用户针对噪声预测问题得出最划算的解决方案。而且CFD++收敛可靠性可直接用来产生和输出CAA++所需的声学数据(平均流量、统计学)。利用CAA++,用户能够直接对噪声源进行可视化或计算出总的输出功率,以便于快速地对所设计的结构评估和比较。

技术特点
CAA++中的声学求解器涉及范围从分析、代数方法,到完整的数值场。最简单的分析方法是基于声学类比原理,给定一组静态数据(RANS 结果)的条件下,允许使用者在少量监测点的情形下快速地评价近、远场声谱。CAA++还包含了一系列信号处理工具及方法来预测声学功率输出,提供本地噪声源的可视化。更多先进的方法依赖于扰动方程的数值求解,能够处理固体表面流体的运动、共鸣、折射&反射。
非线性声学求解器(NLAS)
建模的广泛使用一定程度上会导致对实际情况的偏离,因而简化后的波方程的使用就会受到限制。CAA++非线性声学求解器(NLAS)在数值建模时,由声学扰动及一部分大尺度波动构成噪声源,因此具有很好的通用性。CAA++求解器(包括NLAS)与CFD++使用同样的几何体和网格。NLAS 对边界进行特殊处理后,其计算能够在单独的声学网格上进行,因此对近壁区的求解要求较低,且缩小了远场的求解范围。
优势所在
—— 很大程度上降低了近壁区和远场的网格需求
—— 能够进行全频谱的预测
—— 对未求解尺度及远场的扩展分析 |