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马路科技为FLOW-3D中国公司授权总经销商

CFD模流分析仿真工具

FLOW-3D

高精度计算流体动力学(CFD)软件
独特、功能强大的多物理场工具

最先进的后处理工具
完整强大的计算流体动力学仿真平台

FLOW-3D 是一款高精度计算流体动力学(CFD)软件,解决世界上最棘手的三维瞬态的自由液面问题,协助您优化产品设计并缩短上市时间。FLOW-3D 的完整多物理场套件也包含最先进的后处理工具FLOW-3D POST

FLOW-3D 为工程技术人员提供了一个完整的、通用的计算流体动力学仿真平台,用于研究各种工业应用和物理过程中液体和气体的动态特性。FLOW-3D 服务于广泛的行业,包括水利环境、海事、航空航天、金属铸造、增材制造、焊接、汽车、能源、微流体、生物技术、涂层和消费品等。

FLOW-3D 是一个独特、功能强大的多物理场工具,它提供了帮助工程师实现建模目标的功能、易用性和能力。以最高级别的性能构建了FLOW-3D CLOUD,在高性能计算解决方案上无缝地从标准工作站扩展到数百个CPU核数的服务器。

flow3d-cast2022-r1
FLOW-3D CAST 全方位铸造解决方案
Flow-3D 专业流模分析软件CFD软件
FLOW-3D HYDRO土木和环境工程行业解决方案
Flow-3D 专业流模分析软件CFD软件
FLOW-3D AM 计算流体动力学软件模拟和分析增材制造过程

Why FLOW-3D ?

FLOW-3D 是一款功能强大的建模工具,使工程师能够深入了解许多物理流动过程。FLOW-3D具有精确预测自由表面流动的特殊功能,在设计阶段以及改善生产效率过程中是一款理想的计算流体动力学(CFD)软件。

  • 自由表面采用流体体积(VOF)技术建模;
  • 自由网格划分将网格与几何结构分开;
  • 在复杂几何体中使用FAVOR™技术建立流体流动模型是极其简单;
  • FLOW-3D提供了多种网格划分功能,在建立复杂流动时设计更简单、高效且稳健。

FLOW-3D 2022R2新功能

随着FLOW-3D 2022R2产品系列的发布,Flow Science统一了FLOW-3D的工作站和HPC版本,以提供能够利用任何类型硬件架构(从单节点CPU配置到多节点并行高性能计算执行)的单一求解器引擎。其他发展包括用于黏弹性流动的新对数构象张量方法、持续的求解器速度性能改进、先进的冷却通道和虚拟组件控制以及掺气功能改进。

统一求解器

我们将FLOW-3D产品迁移到一个统一的求解器,以便在本地工作站或高性能计算硬件环境中无缝运行。

许多用户在笔记本电脑或本地工作站上运行他们的模型,此外,在高性能计算集群上运行更大的模型。在2022R2版本中,统一求解器允许用户利用HPC解决方案中OpenMP/MPI混合并行化的优势,在工作站和笔记本电脑上运行

Flow-3D 专业流模分析软件CFD软件
增加CPU内核的性能表现示例
Flow-3D 专业流模分析软件CFD软件
OpenMP/MPI混合并行化网格分解示例

求解器性能改进

多CPU工作站现在非常普遍,能够运行大型模拟。借助新的统一求解器,使用此类硬件的用户通常会看到性能提升,因为能够利用OpenMP/MPI混合并行化运行模拟,而这种并行化过去仅在HPC集群配置上可用。

在大多数测试案例中,可以观察到大约10%到20%的性能提升,在某些情况下,运行时间收益超过20%。

时间步长稳定性限制是模型运行时的主要驱动因素,在Numerics窗口中提供了新的时间步长稳定性限制,即3D对流稳定性限制。对于正在运行且对流受限的模型(cx、cy或 cz限制),新选项显示了大约30%的加速。

在某些情况下,对于具有挑战性的流动配置,由于压力求解器迭代过多,可能会延长运行时间。对于那些困难的情况,在2022R2中,当模型迭代过多时,FLOW-3D会自动激活一个新的预调节器以帮助压力收敛。测试的运行时间加快了1.9到335!

我们为用户提供了一种新的黏弹性流体求解器选项,特别适用于高魏森贝格数的情况。

Flow-3D 专业流模分析软件CFD软件
高魏森贝格数下的黏弹性流动使用对数构象张量方法的改进示例

主动仿真控制扩展

主动仿真控制(active simulation control)功能已扩展到通常用于连续铸造和增材制造应用的虚拟对象(phantom objects),以及用于铸造和许多其他热管理应用的冷却通道(cooling channels)。

掺气功能改进

对于扩散器和类似的工业气泡流应用,现在可以使用mass sources将空气引入水柱。此外,还更新了掺气和溶解氧紊流扩散的默认值。

Flow-3D 专业流模分析软件CFD软件
扩散器模型示例:现在可以使用mass sources将空气引入水柱

FLOW-3D 用户案例

高级功能

  • 用于流体和热解决方案的结构化有限差分/控制体积网格
  • 用于结构分析的笛卡尔和柱坐标中的有限元网格
  • 具有嵌套、链接、部分重叠和一致的网格块的多块网格
  • 符合网格扩展到任意形状
  • 分数面积/体积 ( FAVOR ™) 用于高效和准确的几何定义
  • 缩小几何间隙
  • 网格质量检查
  • 基本实体建模器
  • 导入 CAD 数据
  • 通过 Exodus-II 文件格式导入/导出有限元网格
  • 网格和几何独立性
  • 笛卡尔或圆柱坐标
  • RNG模型
  • 二元方程式κ-ε模型
  • 二元方程式κ-Ω模型
  • 大涡模拟

给定动作和全耦合的六自由度运动物体模型
旋转对象
碰撞模型
栓系移动物体(弹簧、绳索、断裂锚泊线)
弹性薄膜与壁面
孔隙率
基于弹塑性变形的有限元
由于在固化流体中温度变化引起的热应力形成的有限元
燃烧固体组件

  • 内流场、外流场与自由液面流场
  • 三维、二维与一维问题
  • 瞬态流场
  • 非黏流、层流与紊流
  • 浅水模型与三维流动混用
  • 非惯性坐标系统
  • 多标量种类
  • 两相流
  • 相变传热
  • 饱和与非饱和的多孔介质
  • 化学变化刚性方程式
  • 静止或对流组分
  • 饱和与非饱和流
  • 可变孔隙率
  • 定向孔隙率
  • 流动损失(线性二次型)
  • 毛细压力
  • 孔隙介质内的热交换
  • 非饱和流Van Genunchten模型

流体结构耦合、热应力、固体塑性变形、颗粒流、水分烘干、固体溶质溶解、泥沙运输和冲刷、污泥沉降、空化(潜在、被动、主动追踪)、相变(液气、液固)、表面张力、热毛细效应、壁附着、壁面粗糙度、蒸气与气泡、质量/动量/能量源、黏度可随剪应力,密度或温度变化、触变黏度、黏弹塑性流体、弹性薄膜与壁面、蒸发残留物、机电效应、介电现象、电渗透、静电粒子、焦耳加热、掺气、分子与紊流扩散、材料性质随温度变化、喷雾冷却

无质量的示踪粒子;不同粒径考虑质量的粒子;固体、流体、气体粒子;气泡粒子追踪塌陷空洞区域;非线性流体动力阻力;增加了质量效应;蒙特卡洛扩散;粒子-流体动量耦合;恢复系数或粘性粒子;点或体积粒子源
初始粒子区块;与流体传热;蒸发和冷凝;凝固和熔化;库仑力和介电力
监测粒子

液体/液体和气体/液体界面;变密度混合物;扩散不可压缩组分的可压缩流体;具有动态液滴尺寸的漂移通量;双组分、蒸汽/不凝性气体;气液&液固相变;绝热气泡;相变气泡;离散粒子连续流体;标量输运;均匀气泡;过冷;双场温度

  • 边界条件设定:对称;刚性与弹性壁面;连续;周期;给定压力;给定速度;出流;出流压力;具有消波层的出流边界;网格边界条件接续;静压;体积流量;非线性周期与孤立波;率定曲线和自然水动力;消波层
  • 从以前的模拟结果接续模拟
  • 继续模拟
  • 重叠边界条件
  • 改变网格和建模选项
  • 改变模型参数
  • 输入STL文件或ASCII文件以建立几何模型
  • 结果文件直接提供给EnSight®, Field View ® & Tecplot®专业后处理软件读取
  • 通过Exodus-II文件格式输入有限元解决方案
  • 输出文本数据
  • 输出Neutral数据
  • 定制化支持
  • 固体性质材料数据库
  • 自然对流
  • 强制对流
  • 流体及固体的热传导
  • 流体与固体间热传递
  • 流体与固体内的热源与散热分布
  • 辐射
  • 黏滞升温
  • 正交热传导
  • 热应力
  • 最先进的后处理工具 FLOW-3D POST
  • 自定义结果分析
  • 高质量OpenGL-based图片
  • 彩色或黑白矢量,等值线显示,三维表面与粒子显示
  • 运动的历史与监测点数据
  • 非惯性参考系运动的可视化
  • 测量挡板
  • 任意形状体积取样
  • 力与力矩计算
  • 动画输出
  • PNG、JPEG、BMP格式图片输出
  • 流线
  • 流动追踪
  • TruVOF 流体液面跟踪计算方法
  • 用于自由液面流动的稳态加速器
  • 一阶与二阶对流项处理
  • 明显与模糊界面追踪
  • 隐式与显式数值选项
  • 浸入边界法
  • GMRES & SOR 迭代压力求解器
  • 用户可自定义变量,子程序与输出数据
  • 可在模拟过程中修改数值参数
  • 主动模拟控制(基于探针的测量)
  • 网格生成器
  • 网格质量检查
  • 使用外部时变表格文件输入
  • 基于精确度与稳定性的自适应时间步长控制
  • 自动收敛控制
  • 向导帮助优化计算效率
  • 所有变量的单位
  • 自定义单位
  • 组件转换
  • 移动粒子源
  • 运行过程中更改仿真参数
  • 启动和管理多个模拟
  • 基于用户定义标准的自动模拟终止
  • 在远程服务器上使用远程求解运行模拟
  • 复制边界条件到其他边界
  • 单一不可压缩流体-密闭空间或考虑自由液面
  • 两种不可压缩流体组成的流场-明显或混合的界面
  • 可压缩流体-亚音速,跨音速与超音速
  • 分层流体
  • 声波
  • 考虑不同粒径与密度的粒子运动

分享式内存计算机
分配式内存集群

  • 可转换地形数据资料
  • Raster 网格数据接口
  • 特定子组件的表面粗糙度
  • 风切变
  • 地面粗糙度影响
  • 曼宁粗糙度
  • 黏流&紊流
  • 输沙及冲刷
  • 表面张力
  • 传热
  • 干湿界面
 

粒子可视化;速度向量场;流线和迹线;等值面;二维、三维、任意剖面;体渲染;探测点数据;历史数据;涡核;连接多结果;多数据视图;非惯性参考系;样条剖面

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