Задачи аэро- и гидродинамики, механики жидкостей и газов, горения и детонации

CFX,
FLUENT ,
STAR-CD ,
FLOWVISION,
FLOW-3D,
GDT,

CFX

CFX - программный комплекс, предназначенный для расчета задач аэро- и гидродинамики.
С 2003 года CFX входит в состав программного комплекса ANSYS, более правильное название ANSYS CFX.

CFX
Программный комплекс, сочетающий уникальные возможности анализа гидрогазодинамических процессов, многофазных потоков, химической кинетики, горения, радиационного теплообмена и многих других. CFX обеспечивает принципиально новый уровень решения задач вычислительной гидрогазодинамики за счет уникального сочетания технологий, начиная от прямого интерфейса к большинству CAD систем и заканчивая возможностью проводить сопряженный жидкостно-структурный анализ совместно с ANSYS Multiphysics. Широкий выбор моделей турбулентности, в сочетании с линейным решателем с технологией "Algebraic Coupled Multigrid" позволяет добиться высокой точности результатов при решении различного класса задач.

CFX является признанным лидером при расчетах турбомашин. Программа CFX имеет широкий спектр приложений, по основным отраслям: аэрокосмическая, автомобилестроение, судостроение и морская техника, нефтегазовая и химическая, турбомашиностроение, теплотехника, вентиляция и кондиционирование, биомедицинские приложения

Параллельность - CFX имеет возможность параллельного счета на любых параллельных вычислительных системах (с распределенной и общей памятью) под различными операционными системами (включая Windows, LINUX, UNIX). CFX обладает очень хорошей масштабируемостью (по крайней мере до 64 процессоров).

FLUENT

FLUENT - программный комплекс, предназначенный для решения задач механики жидкостей и газов.
С 2006 года FLUENT входит в состав программного комплекса ANSYS.

FLUENT использует неструктурированную сеточную технологию (типы элементов - гексаэдры, тетраэдры, призмы и пирамиды). Адаптация расчетной сетки позволяет получить точное решение для областей с большими градиентами потока, например, для пограничных слоев. Возможности использовать модели динамической адаптивной сетки позволяют проводить следующие расчеты: потоки в цилиндрах, клапаны и другие. FLUENT позволяет проводить совместные расчеты ротор-статор для турбомашин, используя технологию скользящих сеток.

Во FLUENT включены ламинарные и турбулентные модели гидродинамики, теплопередачи, фазовых переходов и радиации, а также модели для расчета кавитации, сжимаемых жидкостей, теплообмена, теплопроводности, реальных газов, и модуль для расчета влажного пара.

FlUENT является признанным лидером при расчете химических реакций и задач горения. FLUENT использует самые современные подходы для моделирования химических реакций. База данных содержит свойства множества газообразных, твердых, пылеугольных, и жидких топливных материалов. Также доступны модели для предсказания NO_x.

FLUENT включает в себя множество моделей турбулентности: несколько версий модели /k/-epsilon, модели /k/-omega, Reynolds stress модель (RSM), LES модель, DES модель.

FLUENT - один лучших пакетов в области многофазного моделирования. Различные возможности программы позволяют получать самые глубокие сведения об оборудовании. FLUENT использует такие модели как: VOF, mixture и модель Эйлера. Для некоторых многофазных явлений может использоваться модель дискретной фазы (DPM). VOF модели используются для расчета течений со свободными поверхностями. Модель кавитации позволяет рассчитать насосы, топливные инжекторы, корабельные винты.

Постпроцессор FLUENT позволяет отображать результаты расчета в векторном и контурном видах, а так же отображать траектории движения частиц. Встроенный модуль создания анимаций позволяет обрабатывать результаты нестационарных расчетов.

Параллельность - FLUENT позволяет выполнять параллельные вычисления на Windows, Linux, и Unix платформах. При этом могут быть использованы многопроцессорные машины или кластеры. FLUENT обладает клиент-серверной архитектурой. FLUENT характеризуется довольно хорошей масштабируемостью.

      Ссылки:
      www.processflow.ru/fluent.html
      www.fluent.com/software/fluent/

STAR-CD

STAR-CD - многоцелевой программный комплекс, предназначенный для проведения расчетов в области механики жидкости и газа.

STAR-CD позволяет решать задачи в следующих областях:

Стационарные и нестационарные течения
Ламинарные течения
Турбулентные течения
Сжимаемые и несжимаемые (включая около- и сверхзвуковые)
Теплоперенос (конвективный, радиационный, теплопроводность с учетом твердых тел)
Массоперенос
Химические реакции
Горение газообразного, жидкого и твердого топлива
Распределенное сопротивление (например, в пористых средах, теплообменниках)
Многокомпонентные течения
Многофазные потоки - модель Лагранжа (дисперсные газ-тв.тело, газ-жидкость, жидкость-тв.тело, жидкость-жидкость)
Многофазные потоки - модель Эйлера
Свободные поверхности

Параллельность. Входящий в комплекс пакет STAR-HPC (High Performance Computing) предназначен для осуществления решения подготовленных в препроцессоре задач на многопроцессорных вычислительных системах. Распределение задачи по аппаратным ресурсам происходит следующим образом: расчетная геометрическая область (сетка) равномерно разбивается на количество частей, равное заказанному количеству процессоров. После этого, для каждой части генерируется исполняемый код, который выполняется соответствующими процессорами и узлами. В случае, когда расчетный узел представляет собой SMP систему, ему приходится одновременно выполнять столько процессов, сколько на нем было заказано процессоров для решения.

Ссылки:
www.cadfem.ru/program/star_cd/star_cd.htm

FLOWVISION

FlowVision моделирует трехмерные стационарные/нестационарные слабосжимаемые/несжимаемые потоки жидкости в различных технических приложениях. Использование различных моделей турбулентности и адаптивной расчетной сетки позволяет моделировать сложные движения жидкости, включая течения с сильной закруткой и с горением.
FlowVision основан на конечно-объемном методе решения уравнений гидродинамики и использует прямоугольную адаптивную сетку с локальным измельчением. Для аппроксимации криволинейной геометрии с повышенной точностью FlowVision использует новую технологию - подсеточное разрешения геометрии. Эта технология позволяет импортировать геометрию из САПР систем и обмениваться информацией с системами конечно-элементного анализа.
FlowVision эффективно используется для решения следующих промышленных задач:

Внешняя аэро- гидродинамика: обтекание автомобиля, судна, самолета, ракеты, зданий и сооружений (определение коэффициентов сопротивления и подъемной силы, распределенная нагрузка, тепло- и массоперенос)
Внутренняя аэро-гидродинамика: течение в салоне автомобиля и в подкапотном пространстве, вентиляция внутренних отсеков, движение газов и жидкостей по магистралям и трубопроводам
Моделирование турбомашин: течение в турбинах, компрессорах, насосах, учет влияния гребных винтов на обтекание судна
Моделирование процессов горения: сжигание природного газа в котлах ТЭЦ, образование оксидов азота
Моделирование технологических процессов: моделирование теплопереноса в микроэлектронных схемах, расчет расход-напорных характеристик эжекторного насоса, водозапорных устройств, расчет смесителей и газовых миксеров, совместный теплоперенос между жидкостью и твердыми телами
Моделирование процессов изготовления деталей: литье металлов, расчет процессов затвердевания и кристаллизации
Экология, управление микроклиматом: распространения загрязнений и примесей в атмосфере и водной среде, отопление, вентиляция и кондиционирование

Параллельность. Параллельная версия FlowVision работает на кластерах и многопроцессорных серверах под операционными системами Windows и Linux.

      Ссылки:
      www.flowvision.ru/
      www.tesis.com.ru/1level/2level/cadme/programs/flowvis/long.html

FLOW-3D

FLOW-3D - это CFD пакет общего назначения способный моделировать большое разнообразие задач течения жидкости и/или газа. Хотя специализацией пакета является моделирование течений со свободной поверхностью, FLOW-3D является превосходной программой для моделирования ограниченных и внутренних течений.

FLOW-3D обеспечивает высокоточное моделирование течений со свободной поверхностью, используя метод конечных объёмов. Используемый в FLOW-3D метод FAVOR является уникальным методом, отсутствующим в других CFD пакетах. FAVOR достаточно прост в использовании и обеспечивает высокую точность моделирования.

Параллельность. Существует версия для многопроцессорных систем FLOW3D/MP.

      Ссылки:
      www.cad.ru/ru/software/detail.php?ID=3749
      www.flow3d.com/Parallel.htm

GDT (GasDynamicsTool)

GasDynamicsTool - это программный продукт, разработанный для вычислительного моделирования газо-динамических процессов в широком круге граничных и начальных условий. Текучая среда, внутренние и внешние проблемы аэродинамики, баллистика, горение и детонация - это всего лишь несколько явлений, которые можно моделировать при помощи GDT продукта.

Сферы применения:

Экология и защита окружающей среды
Машиностроительное проектирование
Проектирование пространственных систем
Изучение физико-химичесих процессов горения
Технологии вооружения

Пакет GDT позволяет:

Сделать эффективным использование возможностей многопроцессорных вычислительных систем
Устанавливать различные граничные условия в любой точке области
Изменять конфигурацию моделируемой проблемы оперативно в ходе вычислительного процесса
Считывать значения каждого параметра в любой точке счетной области в ходе вычисления
Сохранять конфигурацию области и результаты вычислений для последующего использования
Восстанавливать данные после аварийного завершения
Устанавливать динамические сценарии, состоящие из неограниченного числа шагов, в которых пользователь может устанавливать различные начальные и граничные условия на каждом шаге.

Параллельность. GDT оладает хорошей масштабируемостью на параллельных вычислительных платформах.

Ссылки:
www.cfd.ru/