1、CFD计算流体动力学(建模计算)CFD计算流体动力学,因历史原因,国内一直称之 为计算流体力学。其结构为:提出问题 流动性质(内流、外流; 层流、湍流; 单相流、多项流;可压、不可压),流体属性(牛顿流体:液体、单组分气体、多组分气体、化学反应气体;非牛顿流体)分析问题 建模 N-S 方程(连续性假设), Boltzmann 方程(稀薄气体流动),各类本构方程与封闭模型。解决问题 差分格式的构造/选择,程序的具体编写/软件的 选用,后 处理的完成。成果说明 形成文字,提交报 告, 赚取应得的回报。CFD 实现过 程:1.建模 物理空间到计算空间的映射。主要软件:二维:AutoCAD:大家不要小
2、看它,非常有用。一般的网格生成软件建模都是它这个思路,很少有参数化建模的。相比之下 AutoCAD 的优点在于精度高,草图处理灵活。可以这样说,任何一个网格生成软件自带的建模工具都是非参数化的,而对于非参数化建模来说, AutoCAD 应该说是最好的,毕竟它发展了很多很多年!三维:CATIA:航空航天界 CAD 的老大,法国人的东西,NB, 实体建模厉害,曲面建模独步武林。本身可以生成有限元网格,前几天又发布了支持 ICEM-CFD 的插件 ICEM-CFD CAA V5。有了它和 ICEM-CFD,可以做任何建模与网格划分!UG:总觉得 EDS 脑袋进水了,收了 I-deas 这么久了,也才
3、 发布个几百 M 的 UG NX 2.0,还被大家争论来争论去说它如何的不好用!其实,软件本身不错,大公司用得也多,可是就这么打市场,早晚是走下坡路。按 CAD 建模的功能来说它排不 上第一,也不能屈居第二,尤其是加上了IDEAS 更是如虎添翼。现在关 键是看市场了。Solidworks:这哥们讲的是实用主义,中端 CAD 软件它绝对是老大, Solidedge 功能是不比它差,但是Solidworks 的合作伙伴可能是 SE 的十几倍,接口也 比 SE 多很多,要是你,你会 选哪个?Autodesk Inventor 也只能算是中端软件,目前说来,我是 处于观望态度,看发展再决定。总之,So
4、lidworks 目前的发展如日中天,合作伙伴多如牛毛。用 起来极其顺手(呵呵,我的手,其它兄弟的我不知道)。这里极力向大家推荐的是 ICEM-CFD DCI FOR Solidworks!有了这个东西画个全机网格也就个把天!Pro/E:不好评价,参数化建模的老祖,目前却也当不了老大。看到它我就觉得不爽,一大把年纪了还只能混在中小企业。一个月发布一个新版本,我就愣没看出哪里新了,BUG 倒是一个比一个多。界面看起来也觉得别扭(一家之言,兄弟 们别扔鸡蛋)。MDT、Inventor:Autodesk 啥都搞,毕竟积累了多年资本,有钱就有发展,大家还是多多支持一下吧。以上按功能排列(个人意见)。2
5、.网格划分 连续空间的离散化。主要软件:ICEM-CFD(Ansys Inc):最 NB 的网格划分软件,主要四个模 块:Tetra(水平最高)、Hexa(用起来方便)、Global(难得的笛卡尔网格划分软件)、 AutoHexa(算是垃圾,有那么一点点用处)。接口贼多,几乎支持所有流行的 CFD 软件!使用方便,一个月内可以学会,两个月就可以针对课题努力 了。这个软件还有后处理模块 Visual3,但是目前 说来还没有听过哪个兄弟用过,我也没用过。Gridgen(Poinwise Inc):你要学习网格理论,用它比较好,你要和它一起来完成网格,不能靠它自动给你个复杂网格。 结构网格划分很好。
6、帮助文档有些标新立异了,很多术语就是难为大家这些入门级别的,实体不叫实体,它非得说是 Database,何必呢!Gambit(Fluent Inc):好学、好用。就是要拖着一个 Exceed 当靠山,功能强大。但是占用内存比较多,常常会跑死机(不是个别的问题)。目前最新版本 2.1.6,功能不见多大改善,导入几何仍然需要手动修复。CFX-build(Ansys Inc):基于 Patran 的非结构网格划分软件,会 Patran 就会它!功能自不用说,Patran 有多猛,搞 FEA/CAE 的兄弟都知道。CFD-Geom(CFDRC Inc):好学,不过有些概念要仔细领会,最好是 对拓扑与网
7、格结构、类型比较熟悉。Patran(Msc Inc)、Hypermesh(Altair Inc):这两个不说了 FEA 方面的猛将,CFD 也可以借 鉴。以上按功能和在 CFD 领域的适用范围分类。3。求解器 差分方程的求解。主要软件:Fluent:不可压流动的优秀求解器,可压流动求解稍差,市场做得好,用的人多。非结构网格求解器。它不是最好的,但是是最通用的,具体还是要看你的问题。帮助文档我已经全部翻译了。CFX5.x:相当于 Fluent 的分离求解器,Ma2 有效。基于非结构网格。没啥好说的,优点找不到,缺点也没什么。CFX4.x:化学反应和多项流结构网格求解器,不了解,大家可以补充Sta
8、r-CD:源于英国,日本也搞,我不喜欢有日本人的气味!西交大用得比较多。Phoenics:英国佬的,由于决策上的失误(网格处理方面的决策),目前仍在低谷,功能强大,但使用不方便,前 处理太差。CFDRC:我最喜欢的求解器,功能比前面所有加起来的都多,解决问题极其广泛,缺点是接口较差,帮助文档有些做得较为马虎,错别字,错误的公式较多,要看懂它需要一定的基础。Cosmos Floworks:Solidworks 的一个插件,真是委屈它了,这世道美女都找有钱的主,它找的是 Solidworks,和其它求解器相比,它是花瓶。CFDesign:Cosmos Floworks 的金兰姐妹,下嫁 Pro/E
9、,与 Cosmos 相比,各有千秋。Numeca:针对涡轮机械的,好 东西,市场没搞好,目前不得志。Ansys Flotran: 垃圾一个。别的不说,边界条件它就根本没做好!其它还有很多,有空再写。4.后处理 求解结果的可视化与整理。主要软件:Tecplot: 短小精悍,首选。可以自己 编程处理数据,非常 强大!实验数据处理用它也绝对是首选。CEI Ensight:太复杂, 啥都能做,难学FieldView: 还可以,国外用得比 较多,没 Tecplot 平易近人。有些思路莫名其妙。AVS Express: 我没指望学它,用它可以编个 Tecplot!还有一个 Matlab,不说了吧。5。报告处理: MathType(公式编辑器,很需要);Word、Acrobat算了