?流體分析軟件通過模擬分析空氣、水等流體的流動(dòng)。

在設(shè)計(jì)階段使用流體分析軟件，因?yàn)樗葘?shí)驗(yàn)成本更低，花費(fèi)的時(shí)間也更少。此外，通過實(shí)驗(yàn)解釋液體和氣體等流體的流動(dòng)通常是困難且昂貴的。

因此，流體分析軟件是有用的，因?yàn)樗梢杂脕硌芯苛黧w在測(cè)量?jī)x器無法測(cè)量的高溫高壓環(huán)境中以及在海嘯、河流等無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的大規(guī)模環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)。

流體分析軟件的使用

流體分析軟件應(yīng)用于各種產(chǎn)品研發(fā)現(xiàn)場(chǎng)、生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)、天氣預(yù)報(bào)等。主題廣泛，例如分析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的流量和壓力、分析如何減少汽車受到的阻力以及開發(fā)CPU冷卻機(jī)制等。

• 汽車行駛時(shí)空氣所受的力分析
• 使用空調(diào)時(shí)房間內(nèi)的氣流分析
• 氣流分析可提高發(fā)熱機(jī)器冷卻機(jī)制的效率
• 天氣預(yù)報(bào)中的風(fēng)向和氣壓分析
• 螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)分析等

流體分析軟件原理流體分析軟件通過使用計(jì)算機(jī)對(duì)以下兩個(gè)基本方程進(jìn)行數(shù)值計(jì)算來分析流體流動(dòng)。

1.連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒）

這是一條規(guī)則，指出不存在“從無到有地創(chuàng)造出某種東西”這樣的事情，即流體自發(fā)地從真空中流出或突然消失在真空中。這意味著水不會(huì)突然流出。

2.動(dòng)量守恒定律（納維-斯托克斯方程）?

該定律規(guī)定，除非向物體施加外力，否則物體運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度不會(huì)改變。它實(shí)際上是從牛頓運(yùn)動(dòng)方程推導(dǎo)出來的。

此外，在分析溫度等時(shí)，需要求解包含能量守恒測(cè)量的方程。商業(yè)流體分析軟件通常包括模型創(chuàng)建部分、模擬執(zhí)行部分和后處理部分，但也有僅具有模擬執(zhí)行部分（求解器）的軟件和專用于模型創(chuàng)建部分的軟件。還

1. 預(yù)處理/模型創(chuàng)建部分

模型創(chuàng)建是創(chuàng)建用于流體分析的形狀的過程。在許多情況下，可以使用使用 3DCAD 創(chuàng)建的 STEP、IGES 和 Parasolid 等文件格式。熱流體分析軟件還能夠設(shè)置邊界條件，例如流體將在所創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)中流動(dòng)的位置以及溫度恒定的位置。

為了執(zhí)行計(jì)算，模型的形狀由稱為網(wǎng)格的晶格表示。創(chuàng)建干凈的網(wǎng)格是加快分析速度和提高準(zhǔn)確性的重要因素。模型創(chuàng)建軟件具有輕松選擇尺寸等并自動(dòng)生成高質(zhì)量網(wǎng)格的功能。

2. 模擬執(zhí)行部分

這里，我們指的是通常稱為求解器的部分。狹義的流體分析軟件僅指這部分。該求解器具有求解連續(xù)性方程、動(dòng)量守恒方程、能量守恒方程等的能力。

如今，計(jì)算機(jī)具備了解決更復(fù)雜模型的能力，并且隨著計(jì)算機(jī)性能的提高，計(jì)算可以執(zhí)行得更快。

3.后處理部分

通過使用 3D 模型可視化分析結(jié)果，您可以更直觀地理解它們。根據(jù)產(chǎn)品的不同，分析功能也有不同的特點(diǎn)。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，我們創(chuàng)建使用不同顏色顯示壓力和溫度分布的等高線圖、用箭頭顯示流動(dòng)狀態(tài)的矢量圖、以及用線條顯示流動(dòng)的流線圖。

流體分析軟件的類型首先，有一種通過離散空間來表達(dá)流體的方法。有限元法和有限體積法作為離散化方法而聞名。另一方面，還有一種稱為粒子法的方法，它將流體表示為粒子的集合。

由于 CAE 特有的方法、技術(shù)和功能多種多樣，因此需要根據(jù)要模擬的現(xiàn)象每次設(shè)置最佳方法和條件。熱流體分析軟件的范圍從設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易用的軟件到熱流體分析專業(yè)人員使用的多功能軟件。

每個(gè)公司都有所不同，但作為粗略的指導(dǎo)，通常存在以下幾點(diǎn)差異。

• 湍流模型數(shù)量
• 具有多相流分析功能
• 存在非牛頓流體分析功能
• 存在耦合分析功能（結(jié)構(gòu)分析等）?
• 它有能力處理可壓縮流體嗎？　

許可制度還存在其他差異。明確使用目的和所需功能，選擇最合適的軟件。