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FLOW-3D || 多物理场、高性能计算解决方案

      

       FLOW-3D 是一款多物理场、高精度计算流体动力学(CFD)软件,擅长解决棘手的三维瞬态的自由液面问题,协助用户优化产品设计,缩短研发时间。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,结合强大的多物理场模型,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具有超强的运算能力,可以在高性能计算平台上使用,从标准工作站可以扩展到数百个CPU核数的高性能计算服务器。其先进的后处理工具FLOW-3D POST具有超强的动画和图形展现能力,帮助工程师实现快速的数据可视化。
       FLOW-3D 有广泛的行业应用,包括水利环境、船舶海事、航空航天、金属铸造、增材制造、激光焊接、能源动力、微流体、生物技术、涂层和消费品等。

 

高级功能

网格划分和几何

  • 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
  •  

湍流模型

  • RNG模型
  • 两方程 k-epsilon 模型
  • 两方程 k-omega 模型
  • 大涡模拟

 

高级物理模型

 

流动类型选项

  • 内部、外部和自由表面流动
  • 3D、2D 和 1D 问题
  • 瞬态流
  • 无粘性、粘性层流和湍流
  • 混合浅水/3D流
  • 非惯性参考系运动
  • 多个标量物种
  • 两相流
  • 相变传热
  • 饱和和不饱和多孔介质
  •  

化学模型

  • 化学反应速率方程求解器
  • 静止或对流组分

 

多孔介质模型

  • 饱和和不饱和流
  • 可变孔隙率
  • 定向孔隙度
  • 一般流量损失(线性和二次)
  • 毛细压力
  • 多孔介质中的传热
  • 不饱和流动的 Van Genunchten 模型

 

物理模型

  • 流固耦合
  • 热应力
  • 固体的塑性变形
  • 颗粒流
  • 水分干燥
  • 固体溶质溶解
  • 泥沙运输和冲刷
  • 污泥沉降
  • 空化(电位、被动跟踪、主动跟踪)
  • 相变(液-气、液-固)
  • 表面张力
  • 热毛细效应
  • 壁面附着力
  • 壁面粗糙度
  • 蒸汽和气泡
  • 凝固和熔化
  • 质量/动量/能量源
  • 随剪切、密度和温度变化的粘度
  • 触变粘度
  • 粘弹塑性流体
  • 弹性膜和壁
  • 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
  • 分子和湍流扩散
  • 材料性质随温度变化
  • 喷雾冷却

 

 

离散粒子模型 

  • 无质量标记粒子
  • 不同大小和质量的粒子
  • 固体、流体、气体颗粒
  • 虚空粒子跟踪塌陷的虚空区域
  • 非线性流体动力阻力
  • 添加了质量效应
  • 蒙特卡罗扩散
  • 粒子-流体动量耦合
  • 恢复系数或粘性粒子
  • 点或体积粒子源
  • 初始粒子块
  • 流体传热
  • 蒸发和冷凝
  • 凝固和熔化
  • 库仑力和介电力
  • 探针粒子

 

两相流和两组分模型

  • 液/液和气/液界面
  • 变密度混合物
  • 具有分散的不可压缩成分的可压缩流体
  • 具有动态液滴尺寸的漂移通量
  • 双组分、蒸气/不凝性气体
  • 气-液和液-固的相变
  • 绝热气泡
  • 具有相变的气泡
  • 具有离散粒子的连续流体
  • 标量浓度
  • 均质气泡
  • 过冷
  • 双温模型

 

流动定义选项

一般边界条件

  • 对称
  • 刚性和柔性墙壁
  • 连续
  • 定期
  • 给定压力
  • 给定速度
  • 出流
  • 流出压力
  • 具有消波层的出流边界
  • 网格边界条件接续
  • 静水压力
  • 体积流量
  • 非线性周期性和孤立表面波
  • 率定曲线和自然水动力学
  • 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

 

与其他程序结合

  • 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

 

传热模型

  • 自然对流
  • 强制对流
  • 流体和固体中的传导
  • 流固传热
  • 流体和固体中的分布式能源/汇
  • 辐射
  • 粘性加热
  • 正交各向异性热传导
  • 热应力

 

数据处理选项

  • 先进的后处理工具 Flow3D POST
  • 批量后处理
  • 报告生成
  • 自动或自定义结果分析
  • 高质量的基于 OpenGL 的图形
  • 颜色或黑白矢量、轮廓、3D 表面和粒子图
  • 移动和固定探头
  • 非惯性参考系运动的可视化
  • 测量挡板
  • 任意形状体积采样
  • 力和力矩输出
  • 动画输出
  • PostScript、JPEG 和BMP格式图片输出
  • 流线
  • 流动示踪

 

数值选项

  • 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
  • 计算过程中的交互

 

用户体验

  • 主动模拟控制(基于探头测量)
  • 网格生成器
  • 网格质量检查
  • 使用外部时变表格数据输入
  • 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
  • 在运行计算时更​​改仿真参数
  • 启动和管理多个模拟
  • 根据用户定义的标准自动终止模拟
  • 在远程服务器上使用远程求解运行模拟
  • 将边界条件复制到其他网格块

 

流体建模选项

  • 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

 

多处理器计算

  • SMP共享内存计算机
  • MP分布式内存集群

 

浅水波模型

  • 一般地形
  • 栅格数据接口
  • 子组件特定的表面粗糙度
  • 风切变
  • 地面粗糙度影响
  • 曼宁粗糙度
  • 层流和湍流
  • 输沙和冲刷
  • 表面张力
  • 传热
  • 干湿界面

 

FLOW-3D POST

  • 粒子可视化
  • 速度矢量场
  • 流线和迹线
  • 等值面
  • 2D、3D 和任意剖面
  • 体渲染
  • 探测数据
  • 历史数据
  • 涡核
  • 连接多个结果
  • 多数据视图
  • 非惯性参考系
  • 样条剖面

 

硬件要求和建议

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    工作站

    最低要求

    FLOW-3D产品需要以下最低硬件才能运行:

    • 支持 SSE4.2 的 64 位 CPU
    • 支持 OpenGL 4.5+ 和显示输出的工作站级 NVIDIA 显卡,具有 2GB+ 显存
    • 至少 100GB 磁盘空间
    • 至少 32GB 的 运行内存
  • 建议

    确切的硬件需求取决于模拟,但以下硬件通常会提供良好的性能。 

    • 具有 16 核以上、主频率高的 x86-64 Intel CPU,例如 Xeon CPU(s)
    • NVIDIA 显卡支持 OpenGL 4.5+ 和 4GB+ 显存
    • 分辨率至少为 1920×1080 的显示器
    • 1TB+ NVMe硬盘
    • 128GB+ 高速内存
  •  

    高性能计算系统

     

    支持的操作系统

    • Windows:Windows 10
    • Linux:RHEL7 和 CentOS7*

斌 析 科 技

定制化服务

Customized Service

技术学院