CFD软件,即 计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics)软件,是专门用于模拟和分析流体流动、热传递和化学反应等问题的专业软件工具。它基于计算流体力学的基本原理,通过数值方法求解流体流动的控制方程,如连续性方程、动量方程和能量方程等。CFD软件能够将所研究的物体或空间划分成大量的小网格,在每个网格节点上计算流体的速度、压力、温度等参数,从而模拟出整个流场的特性。
CFD软件通常具有以下功能:
前端处理:
包括建模、数据录入(或从CAD中导入)、生成网格等,为计算做好准备。
计算和结果数据生成:
选择合适的数值方法(如有限体积法、有限差分法和有限元法等)进行流体流动的计算,并生成相应的结果数据。
后处理:
对计算结果进行可视化处理,如速度场、温度场、压力场及其他参数的计算机可视化及动画处理,以便于用户理解和分析。
常见的CFD软件包括:
开源软件:如OpenFOAM,它是一款免费的开源CFD软件,拥有庞大的用户群,广泛应用于工程和科学的大多数领域,包括商业和学术组织。
商业软件:如FLUENT、CFX、PHOENICS、STAR-CD等。其中,FLUENT是目前国际上最常用的商用CFD软件包,广泛应用于航空航天、汽车、船舶等产业,市场占有率较高。
CFD软件在航天设计、汽车设计、生物医学工业、化工处理工业、涡轮机设计、半导体设计、HVAC&R等诸多工程领域都有广泛应用。它通过模拟和分析流体流动和传热现象,帮助工程师优化设计,提高产品性能和效率。