CFD技术介绍(课堂PPT)

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计算流体力学CFD课件

V
dV
0
空间位置固定的无穷小微团模型 V 0 t
随流体运动的无穷小微团模型
方程不同形式之间的转换
空间位置固定的有限控制体模型 tV dVSVdS0
空间位置固定的无穷小微团模型 V 0 t
方程不同形式之间的转换
空间位置固定的无穷小微团模型 V 0 t
随流体运动的无穷小微团模型
流动控制方程经常用物质导数来表达。
物质导数（运动流体微团的时间变化率）
采用流体微团模型来理解物质导数的概念：
沿流线运动的无穷小流体微团，其速度等于流线上每一点的当
物质导数（运动流体微团的时间变化率）
流体微团在流场中的运动－物质导数的示意图
物质导数（运动流体微团的时间变化率）
考虑非定常流动：
随流体运动的无穷小微团模型
动量方程
作用在流体微团上的体积力的X方向分量＝
fxdxdydz
随流体运动的无穷小微团模型
动量方程
作用在流体微团上的X方向的压力＝
动量方程
作用在流体微团上的X方向的正应力＝
动量方程
作用在流体微团上的X方向的切应力＝
动量方程
作用在流体微团上的X方向总的表面力＝
t
或
txuyv zw0
空间位置固定的无穷小微团模型
空间位置固定的无穷小微团模型
连续性方程：
txuyv zw0
或
V0
t
空间位置固定的无穷小微团模型
随流体运动的无穷小微团模型
随流体运动的无穷小微团模型
连续性方程流体微团的质量：
质量守恒定律
随流体运动的无穷小微团模型
随流体运动的无穷小微团模型
流体微团在流场中的运动－物质导数的示意图

CFD技术介绍PPT课件

这样最佳地发挥了商用CFD软件开发人员和其它专业研究人员各
自的20智21/3力/7 优势，为解决实际工C程HE问NLI题开辟了道路。
2
2. CFD软件基本功能
CFD不仅可以预测流体流动性质，还可以得到传质（如分离和溶解），传热（导热、对流和热辐射），相变（如凝固和沸腾），化学反映（如燃烧和污染物生成），机械运动（涡轮机），以及相关结构的压力和变形（如风中桅杆的弯曲）等等性质。
使用CFD软件，至少基于以下三点：
❖通常很难模型化的系统，而CFD分析能够展示别的手段所不能揭示的系统的性质和现象，因为CFD对你的设计提供很强的可视能力；
❖一旦你给定你的问题的参量，CFD能够快速的给出你想要的结果；这样你才有可能在很短的时间内调整你设计的问题的参数，得到最好的优化结果；
❖采用CFD是一种十分经济的做法。由于它的开发周期短，因此能节省大量的人力物力，使产品能更快的进入市场。
并生成结果数据；后处理过程通常是对生成的结果数据进行组织
和诠2释021/，3/7 一般以直观可视的图像CHE或NL动I 画形式给出来。
3
CFD处理工具有以下一些：
用于前处理： Gambit，T—grid ，GridPro，GridGen，ICEM CFD等。
用于计算分析： Fluend，FIDAP，POLYFLOW等。
随着计算机硬件和软件技术的发展和数值模拟计算方法的日趋
成熟，出现了基于现有流体力学理论的商用CFD软件。商用CFD
软件使许多不擅长CFD的其它专业研究人员能够轻松地进行流动
数值计算，从而使研究人员从编制繁杂、重复性的程序中解放出
来，以更多的精力投入到考虑所计算的流动问题的物理本质、问

CFD基础知识

dxdydz
控制体内流体的增加率 ¶ r (dxdydz)
¶t
根据物质守恒原则，流出控制体内的总流率应等于控
制体内流体的增加率的负值
轾犏犏臌抖(抖rxu) +
(r v) ? (r w)
+ y
抖z
dxdydz = -
¶ r (dxdydz)
t
或者
¶r 抖t
+
轾犏犏臌抖(rxu) +
(r v) ? (r w)
p x
xx
x
yx
y
zx
z
fx
量方程
Dv Dt
p y
xy
x
yy
y
zy
z
fy
Dw Dt
p z
xz
x
yz
y
zz
z
fz
×u ×v ×w
( ) r
D
u2 2 Dt
=
-
u
¶p 抖x
+
u
抖t xx x
+
u
¶ t yx 抖y
+
u
t zx z
+
r ufx
( ) r
D
v2 2 Dt
=-
v
¶p 抖y
牛顿流体与非牛顿流体
牛顿流体非牛顿流体
μ的单位N·s/m2 ν的单位m2/s
运动粘度
F
Y
F dv
dy
定常与非定常流动
定常（steady）流动，也叫稳态流动非定常（unsteady）流动，也叫非稳态
流动或瞬态（transient）流动世界上没有真正的稳态流动

工程流体力学的计算方法CFD基础课件

详细描述
云计算技术使得大规模CFD模拟成为可能，同时提供了灵活的计算资源和数据管理方式。未来，云计算技术将进一步优化，以降低计算成本和提高计算效率。
THANKS
CFX
工业标准的CFD软件
CFX是全球公认的工业标准的CFD软件之一，广泛应用于能源、化工、航空航天、汽车等领域。它具有强大的求解器和先进的物理模型，能够模拟复杂的流体流动和传热问题，并提供丰富的后处理功能。
OpenFOAM
开源CFD软件
OpenFOAM是一款开源的CFD软件，由C编写，具有高度的灵活性和可定制性。它提供了丰富的工具包和案例库，适用于各种流体动力学模拟，包括复杂流动、传热、化学反应等问题。
粘性。
热传导
流体在温度梯度作用下会产生热传导现象。
流体动力学基本方程
质量守恒方程
表示流体质量随时间的变化规律。
动量守恒方程
表示流体动量随时间的变化规律。
能量守恒方程
表示流体能量随时间的变化规律。
流体流动的分类
层流流动
均匀流动和非均匀流动
流体质点仅沿流线方向作有规则的线运动，互不混杂。
根据流动是否具有空间均匀性进行分类。
06
CFD未来发展与挑战
高精度算法与求解器
总结词
随着计算能力的不断提升，高精度算法和求解器在 CFD领域的应用将更加广泛。
详细描述
高精度算法和求解器能够提供更精确的流场模拟结果，有助于更深入地理解流体动力学现象。未来，高精度算法和求解器将进一步优化，以适应更复杂、更高要求的CFD模拟。
多物理场耦合模拟
有限体积法的优点在于能够很好地处理流体流动中的非线性特性和复杂边界条件，因此在工程流体力学中得到了广泛应用。

CFD概念及应用 ppt课件

CFD概念及应用
目录
▪ 前言 ▪ CFD简介 ▪ CFD分析的基本步骤 ▪ CFD应用 ▪ 结论
PPT课件
2
前言
随着我国经济的不断发展，环保标准日趋严格，燃煤电厂的粉尘排放浓度降低到50mg/Nm3。这样就对除尘器的设计、制造、设备性能提出了更高的要求。而对设备的优化设计离不开模型试验,但模型实验往往是场地大、时间长、费用高。采用CFD数值分析方法则可以减少模型实验次数，甚至不需要模型实验就能解决一些因实验条件限制难以解决的问题，为电除尘器的优化设计提供依据。
▲实验研究仍是研究工作的基石，数值研究的许多方面都密切依赖于实验研究：实验提供数据；计算结果需由实验验证；观察实验现象分析实验数据以建立计算模型等等
▲数值模拟是特殊意义下的实验，也称数值实验
PPT课件
5
CFD基本概念
★计算流体力学（Computation Fluid Dynamics，简称CFD）就是在电子计算机上数值求解流体与气
(u)
t
div(uu)

p x

xx
x

yx
y

zx
z

Fx
(v)
t
div(vu)
p y

xy
x

yy
y

zy
z
Fy
( )
t
div(u)

p z

xz
x

yz
y

应用 CFD可以提高企业的竞争能力和设计水平；是企业数值化的重要部分；带来了崭新的设计理念和提供了新的途径。
PPT课件

1-1CFD介绍

—— Newton, 1687
易于流动的物体。
—— 国内教科书
流体力学的研究方法-实验方法
实验方法：在流体力学的发展过程中，实验方法
是最先使用的一种。
优点是：能直接解决实际问题，能发现流动中的
新现象，实验结果可以作为检验其他方法是否正确的依据。缺点是：对不同情况，需作不同实验，即所得结果的普适性较差。
CFD发展与应用
计算流体力学(CFD): 在航空航天领域得到广泛应用 ● 1970 年代，飞机设计主要依赖风洞实验 YF-17研制，风洞实验13,500小时 ● 1980年代，CFD逐渐发展，部分取代实验 YF-23，风洞实验5,500小时，CFD计算15,000机时
YF17
YF23
YF17
CFD发展与应用
CFD应用
航
天
器模拟
CFD应用
汽车风载荷模拟
CFD应用
“鲨鱼皮” 泳衣
仿真技术的“鲨鱼皮”泳衣却令人难以置信地比普通泳衣的阻力低38%
CFD应用
设计出完美橄榄球
Wilson会用这些计算结果来驱动其橄榄球的表面材质和样式的革新，以获得在飞行中控制性和稳定性更好的产品。
CFD典型的应用场合及相关的的工程问题
◆电子元件的冷却； ◆换热器性能分析及换热器片形状的选取； ◆河流中污染物的扩散； ◆汽车尾气对街道环境的污染； ◆食品中细菌的转移； ◆金属热处理——冷却器设计。
理实验——数值实验（P.J.Roache 1983）”。
它的优点是：许多采用理论分析无法求解的问题，用此法可以求得它们的数值解。但应注意，它仍是一种近似方法，它的结果仍应与实验或其他精确结果进行比较。这种方法的缺点是：对复杂而又缺乏完善数学模型的问题，仍无能为力。

CFD简介

目前DNS技术只能处理比较简单的流动，为了减少计算时间，就提出了大涡模拟。它把湍流的大涡和小涡分开处理，大尺寸涡旋运动用N.S.方程直接作数值解，小尺度涡的运动用模型来反映。
CFD技术基础
2 雷诺应力方程(平均N.S.方程)
Reynolds Averaged Navier-Stokes Equation
A、零方程模型这种模型的涡粘性系数ut用代数方程式表示。
∂u ut = l ∂y
2 m
式中Lm普朗特混合长度(Prandtl's mixing length)，u是平均速度。
CFD技术基础
上式为零方程模型的基本形式，它有许多变化形式，如Cebeci-Smith 模型，松驰涡粘模型和Baldwin模型等，这种模型分为内层模型和外层模型，内外层分界在离壁面的垂直距离约为(10-20%)δ处。
CFD技术基础
由于复杂的几何形状和旋转，在计算中将面临以下几个难点: 逆压梯度流线曲率哥氏加速度
adverse pressure gradient curvature of stream lines Coriolis acceleration
CFD技术基础
什么是CFD？什么是CFD？ CFD CFD computational fluid dynamics
CFD技术基础
B、一方程模型
由于混合长度理论为半经验理论，需要较多地依靠经验，另外在许多场合，零方程模型不能较准确描述湍流情况，促使人们转向寻求更高级的封闭形式。提出了一个湍流动能输运方程，用以确定涡粘性系数，这个湍流动能输运方程是一个微分方程而不是代数方程，故称为一方程模型。
CFD技术基础
CFD技术基础

CFD分析理论及应用技术PPT课件

流速，压力等
边界条件
边界条件网格
网格网格
网格
以网格上离散的值构建差分方程的方法称为差分格式，离散网格上的差分方程是连续空间上的微分方程的近似。使用不同的差分格式，计算的精度、稳定性都有变化。
从上风获得网格的值上风差分(UD)格式=Upwind Differencing 一阶精度
MARS格式=Monotone
供的常数。 ·然而标准k-e模型是一种高雷诺数的模型，RNG理论提供了一个考虑低雷诺数流动粘性的解析公式。这些公式的效用依靠正确的对待近壁区域。这些特点使得RNG k-e 模型比标准k-e模型在更广泛的流动中有更高的可信度和精度。
.
7
带旋流修正的k-e模型（Realizable模型）
带旋流修正的 k-e 模型是近期才出现的，比起标准k-e 模型来有两个主要的不同点。 ·带旋流修正的 k-e 模型为湍流粘性增加了一个公式。 ·为耗散率增加了新的传输方程，这个方程来源于一个为层流速度波动而作的精确方程术语“realizable”，意味着模型要确保在雷诺压力中要有数学约束，湍流的连续性。带旋流修正的 k-e 模型直接的好处是对于平板和圆柱射流的发散比率的更精确的预测。而且它对于旋转流动、强逆压梯度的边界层流动、流动分离和二次流有很好的表现。带旋流修正的 k-e 模型和RNG k-e 模型都显现出比标准k-e 模型在强流线弯曲、漩涡和旋转有更好的表现。最初的研究表明带旋流修正的k-e 模型在所有k-e 模型中流动分离和复杂二次流有很好的作用。带旋流修正的 k-e 模型的一个不足是在主要计算旋转和静态流动区域时不能提供自然的湍流粘度。这是因为带旋流修正的k-e 模型在定义湍流粘度时考虑了平均旋度的影响。这种额外的旋转影响已经在单一旋转参考系中得到证实，而且表现要好于标准k-e 模型。由于这些修改，把它应用于多重参考系统中需要注意。

计算流体动力学(CFD)简介ppt课件

槽道入口处水流速度为0.1m/s。图中的黑色圆点标志几何区域的控制点，利用这些控制点就可以确定计算区域的几何形状，O点为坐标原点。
1 6
图3-6 矩形截面管道示意图
图3-7 流体计算区域示意图
1 7
2.4.2 实例分析
当利用Fluent解决某一工程问题时，要详细考虑以下几个问题： (1) 确定计算目标； (2) 选择计算模型； (3) 确定物理模型； (4) 确定解的程序。
9
在以上介绍的Fluent软件包中，求解器Fluent6.2.16是应用范围最广的，所以在以后的章节中我们会对它进行详细的介绍。这个求解器既可使用结构化网格，也可使用非结构化网格。对于二维问题，可以使用四边形网格和三角形网格；对于三维问题，可以使用六面体、四面体、金字塔形以及契形单元，具体的网格见图3-1。Fluent6.2.16可以接受单块和
TGrid用于从现有的边界网格生成体网格，Filters可以转换由其他软件生成的网格从而用于Fluent计算。与Filters接口的程序包括ANSYS、 I-DEAS、NASTRAN 、 PATRAN等。
（2）求解器：它是流体计算的核心，根据专业领域的不同，求解器主要分以下几种类型。
①Fluent4.5：基于结构化网格的通用CFD求解器。 ②Fluent6.2.16：基于非结构化网格的通用CFD求解器。 ③ Fidap：基于有限元方法，并且主要用于流固耦合的通用CFD求解器。 ④ Polyflow：针对粘弹性流动的专用CFD求解器。 ⑤ Mixsim：针对搅拌混合问题的专用CFD软件。 ⑥ Icepak: 专用的热控分析CFD软件。（3）后处理器：Fluent求解器本身就附带有比较强大的后处理功能。另外，Tecplot也是一款比较专业的后处理器，可以把一些数据可视化，这对于数据处理要求比较高的用户来说是一个理想的选择。

CFD在建筑设计中的应用ppt课件

二、自然通风在当代建筑中的重要性
改善空气品质、节能
一、新鲜自然空气，有利于人的生理和心理健康
室内空气品质的优劣很大程度上取决于室外新风量。室外空气品质的优劣取决于室外气流是否顺畅。
为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益
九、计算流体动力学（CFD）在暖通空调设计中的应用
为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益
一、自然通风的原理
自然通风的动力:风压和热压
风压:自然通风的风压就是建筑迎风面和背风面的压力差.
“穿堂风”就是利用风压在建筑内部产生的空气流动。
深圳地区5~9月，每月都有10天以上的时间，具备采用自然通风降温的自然条件；
夏热冬暖地区的沿海地区具有较好的自然通风条件，即使在最热份，也有20%以上的天数，具备采用自然通风降温的自然条件；
夏热冬暖地区的内陆地区单就气温来讲，在最热份，均有30%以上的天数，具备采用自然通风降温的室外温度条件，但室外风速相对较小，大部分在1.0~1.5m/s 左右，因此其自然通风条件不及沿海地区。
相互削弱还不能完全预知。一般来说，建筑进深小的部位、室外区域多利用风压；
进深较大的部位、高层建筑竖向多利用热压来达到通风的效果。
为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益
一般来说，建筑进深小的部位、空旷区域多利用风压，如单体建筑室内、小区等区域（见下图）：

CFD讲座.

⑵、结构设计上，为了获得散热器的最大散热能力，应保证风扇出口截面与散热器之间的距离至少大于一个风扇HUB的直径。但一旦超过一个风扇的外形直径后，对下游流场均匀程度的贡献已经微乎其微。
⑶、如果在结构设计上，无法保证风扇出口截面与散热器间的距
离至少大于一个风扇HUB，则必须要在风扇与散热器间安装整
中国电子学会
二、仿真分析结果
⑴、风扇工作点随距离的变化关系
从上图可以看出，风扇的体积流量随风扇与散热器距离的增大而
增大，且体积流量的增大在距离为25～75mm之间尤为显著，即：在此
距离内，风扇的流量对距离非常敏感。
中国电子学会
⑵、散热器内流场的均匀程度
中国电子学会
中国电子学会
三、结论
⑴、风扇强迫冷却吹风时，在冷却风扇出口下游处，造成流场不均匀的主要因素是风扇HUB的存在，其次才是流体流经轴流风扇后的旋转效应。

在出口边界BE上，
x

0
中国电子学会
二、使用边界条件时的注意事项
1. 边界条件的组合
在CFD计算域内的流动是由边界条件驱动的。从某种意义上说，求解实际问题的过程，就是将边界上的数据外推扩展到计算域内部的过程。因此，提供符合物理实际且适定的边界条件是极其重要的。CFD模拟过程中迅速发散的一个最常见的原因就是边界条件选择的不合理。
计算流体及传热分析概述
1 计算流体动力学概述 2 计算流体动力学的工作步骤 3 计算流体动力学的分支 4 CFD的求解过程 5 CFD软件结构 6 边界条件的应用 7 CFD应用实例
中国电子学会
1 计算流体动力学概述
计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，简称 CFD）是通过计算机数值计算和图像显示，对包含有流体流动和传热等相关物理现象的系统所做的分析。

CFD_Lecture_(Introduction_to_CFD)-CFD经典ppt

HVAC
Hydraulics
Streamlines for workstation ventilation
6
Where is CFD used?
Marine (movie) Sports
• Where is CFD used?
• • • • • • • • • •
Aerospace Automotive Biomedical Chemical Processing HVAC Hydraulics
• Viscous vs. inviscid
(Re)
• External flow or internal flow (wall bounded or not) • Turbulent vs. laminar (Re) • Incompressible vs. compressible (Ma) • Single- vs. multi-phase (Ca) • Thermal/density effects (Pr, , Gr, Ec) • Free-surface flow (Fr) and surface tension (We) • Chemical reactions and combustion (Pe, Da) • etc…
•
Modeling (governing equations)
Navier-Stokes equations (3D in Cartesian coordinates)
2u 2u 2u ˆ u u u u p u v w 2 2 2 t x y z x y z x 2v 2v 2v ˆ v v v v p u v w 2 2 2 t x y z y y z x

CFD第四章ppt课件

t x i u i x j t x j C 1 k G k C 2 k 2
2021/4/17
16
• 与标准 k 模型比较，RNG k 模型主要变
化是
（1）通过修正湍动黏度，考虑了平均流动中的旋转及旋流流动情况；
（2）在方程中增加了一项，从而反映了主流
的时均应变率 E ij ，这样，RNGk模型中
正应力进行某种数学约束。为了保证这种约束的实现，
系数不应是常数，而应与应变率联系起来。从而，提出
了Realizable k 模型。这里，Realizable有“可实现”
的意思。在Realizable k 模型中，关于 k 和的
输运方程如下
tk x k iiu xj k t x k j G k
2021/4/17
12
4.4 k 两方程模型
4.4.1 标准 k 模型
• 在关于湍动能 k方程的基础上，再引入一个关于湍动耗散率的方程，便形成了两方程模型，称为标准k 模型（standard k model）。在模型中，表示湍动耗散率（turbulent dissipation rate）的被定义为
t
➢ 时均形式动量方程（雷诺时均方程即Reynolds方程）
t u d u u i d v g i v r p x a u x d 2 u u y v u z w S u t v d v u i d v g i v r p y a u x d v v y v 2 v z w S v t w d w u i d v g i v r p z a u x d w w v y w w z 2 S w
tu i x j u iu j x p i x j x u i ju i u j S i

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接读入Pro/E建立的模型（需转换成STL格式），但其缺点则是网格
比较单一粗糙，针对复杂曲面或曲率小的地方的网格不能细分。另
外VR的后处理也不是很好。Phoenics的开放性很好，提供对软件现
有模型进行修改、增加新模型的功能和接口，可以用FORTRAN语言
进行二次开发。
.
8
4.4 STAR-CD
STAR-Cd 是Simulation of Turbulent flow in Arbitrary Region的缩写， CD是computational Dynamics Ltd。是基于有限容积法的通用流体计算软件，在网格生成方面，采用非结构化网格，单元体可为六面体，四面体，三角形界面的棱柱，金字塔形的锥体以及六种形状的多面体，可与CAD、CAE软件接口，如ANSYS，IDEAS，NASTRAN， PATRAN，ICEMCFD，GRIDGEN等，这使STAR-CD在适应复杂区域方面的特别优势。
随着计算机硬件和软件技术的发展和数值模拟计算方法的日趋
成熟，出现了基于现有流体力学理论的商用CFD软件。商用CFD
软件使许多不擅长CFD的其它专业研究人员能够轻松地进行流动
数值计算，从而使研究人员从编制繁杂、重复性的程序中解放出
来，以更多的精力投入到考虑所计算的流动问题的物理本质、问
题的提法、边界（初值）条件和计算结果的合理解释等重要方面，
并生成结果数据；后处理过程通常是对生成的结果数据进行组织
和诠释，一般以直观可视的图像或. 动画形式给出来。
3
CFD处理工具有以下一些：
用于前处理： Gambit，T—grid ，GridPro，GridGen，ICEM CFD等。
用于计算分析： Fluend，FIDAP，POLYFLOW等。
.
6
4.2 CFX
CFX是由英国AEA公司开发，是一种实用流体工程分析工具，用于模拟流体流动、传热、多相流、化学反应、燃烧问题。其优势在于处理流动物理现象简单而几何形状复杂的问题。适用于直角/柱面 /旋转坐标系，稳态/非稳态流动，瞬态/滑移网格，不可压缩/弱可压缩/可压缩流，浮力流，多相流，非牛顿流体，化学反应，燃烧， NOx生成，辐射，多孔介质及混合传热过程。CFX采用有限元法，自动时间步长控制， SIMPLE 算法，代数多网格、 ICCG、Line、 Stone和Block Stone解法。能有效、精确地表达复杂几何形状，任意连接模块即可构造所需的几何图形。在每一个模块内，网格的生成可以确保迅速、可靠地进行，这种多块式网格允许扩展和变形，例如计算气缸中活塞的运动和自由表面的运动。滑动网格功能允许网格的各部分可以相对滑动或旋转，这种功能可以用于计算牙轮钻头与井壁间流体的相互作用。
CFD软件介绍
李栋土木工程学院
.

1
1. CFD软件概述
CFD软件是计算流体力学（Computational fluid Dynamics）软件的简称，是专门用来进行流场分析、流场计算、流场预测的软件。通过CFD软件，可以分析并且显示发生在流场中的现象，在比较短的时间内，能预测模拟对象性能，并通过改变各种参数，达到最佳设计效果。CFD数值模拟，能使我们更加深刻地理解问题产生的机理，为实验提供指导，节省实验所需的人力、物力和时间，并对实验结果的整理和规律的得出起到很好的指导作用。
使用CFD软件，至少基于以下三点：
❖通常很难模型化的系统，而CFD分析能够展示别的手段所不能揭示的系统的性质和现象，因为CFD对你的设计提供很强的可视能力；
❖一旦你给定你的问题的参量，CFD能够快速的给出你想要的结果；这样你才有可能在很短的时间内调整你设计的问题的参数，得到最好的优化结果；
❖采用CFD是一种十分经济的做法。由于它的开发周期短，因此能节省大量的人力物力，使产品能更快的进入市场。
这样最佳地发挥了商用CFD软件开发人员和其它专业研究人员各
自的智力优势，为解决实际工程.问题开辟了道路。
2
2. CFD软件基本功能
CFD不仅可以预测流体流动性质，还可以得到传质（如分离和溶解），传热（导热、对流和热辐射），相变（如凝固和沸腾），化学反映（如燃烧和污染物生成），机械运动（涡轮机），以及相关结构的压力和变形（如风中桅杆的弯曲）等等性质。
.
5
4. 目前最常用的CFD软件分类
4.1 FLUENT
FLUENT是目前国际上比较流行的商用CFD软件包，在美国的市场占有率为60%，跟流体、热传递、化学反应等有关的工业均可使用。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法以及强大的前后处理功能，在航空航天、汽车设计、石油天然气、涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。其在石油天然气工业上的应用包括：燃烧、井下分析、喷射控制、环境分析、油气消散/聚积、多相流、管道流体流动等等。
用于后处理： Ensight，IBM Open Visualization Explorer，Field View，AVS，origin，tecplot。
特殊领域的应用： Icepak，Airpak，Mixsim。
.
4
3. 使用CFD软件基本原则
要使用CFD，首先明确研究对象性质，建立研究对象物理模型，并在此基础上建立研究对象数学模型；然后将流体流动的物理特性应用到模拟计算模型；最后通过CFD软件输出所需的流体性质。
度、密度、温度变化的影响。在流体模型上面，Phoenics内置了22
种适合于各种Re数场合的湍流模型，包括雷诺应力模型、多流体湍
流模型和通量模型及k-e模型的各种变异，共计21个湍流模型，8个
多相流模型，10多个差分格式。 Phoenics的VR（虚拟现实）彩色图
形界面菜单系统是这几个CFD软件里前处理最方便的一个，可以直
.
7
4.3 PHOENICS
Phoenics是英国CHAM公司开发的模拟传热、流动、反应、燃烧
过程的通用CFD软件，有30多年的历史。网格系统包括：直角、圆
柱、曲面（包括非正交和运动网格，但在其VR环境不可以）、多重
网格、精密网格。可以对三维稳态或非稳态的可压缩流或不可压缩
流进行模拟，包括非牛顿流、多孔介质中的流动，并且可以考虑粘
CFD软件通常有三种基本功能，分别着重用于：
❖前端处理（Preprocessing）
❖计算和结果数据生成（compute an result）
❖后处理(Postprocessing)
前端处理通常要生成计算模型所必需的数据，这一过程通常
包括建模、数据录入（或者从cad中导入）、生成网格等；然后，
CFD的核心运算器（SOLVER）将根据具体模型完成计算任务，