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——计算格式的构造/选择:有限元、有限差分、有限体积、谱方法等;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!
因此,在处理二维复杂流动问题时,大家最好首先想一向可不可以用AutoCAD实现。 CAXA:
使用方便,支持与AutoCAD之间的直接转换。属于低端CAD软件。 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,2003年又发布了支持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!
该软件的缺点是价格太贵,对计算机要求过高。
UG&I-deas:
总觉得EDS脑袋进水了,收了I-deas这么久了,也才发布个几百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I-DEAS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,Solidworks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.网格划分——连续空间的离散化。
主要软件:
ICEM-CFD(Ansys Inc):
最NB的CFD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。
软件处理CFD——介绍
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