卓越‧尊重‧合作‧创新‧远见

請輸入帳號密碼

FlowVision新一代高效高精度流体分析软件

FlowVision是于1991年在莫斯科皇家物理工程研究院(MIPD)由数十位资深研究员所开发出来的,于1994年正式推出为商用套装软件,迄今已有近二十年的历史。目前是一套在欧美等先进国家广泛使用的CFD仿真软件,可以求解各种复杂三维流体流动和传热传质等问题。

FlowVision求解器采用有限体积法和稳健物理模型,应用32bit和128bit高精度和高效率的并行算法。FlowVision完全整合前处理、求解器和后处理于同一软件界面内,方便用户操作。支持任何复杂三维模型零件和装配体的CAD和FEM模型(ANSYS、ABAQUA、NASTRAN)。

 

FlowVision采用基于非贴体笛卡尔网格的有限体积法,采用全球领先的特有子网格几何重构(SGGR:Sub-Grid-Geometry-Resolution)网格技术在较粗的网格下可完全保持原边界的曲率,更容易将流体域与固体域区分开,自动建立湿边界(wetted interface),能处理任意复杂物体的动边界和边界变形问题。支持计算-监测-后处理实时显示,用户可以在模拟分析过程中随时新增或移除后处理操作,大大增强分析能力。

FlowVision软件的求解器可运行在远端多处理器机群,实现高效率地并行运算分析,也可以供多个用户使用,方便同组人员的共同使用。FlowVision可与ABAQUS结合进行求解复杂流固耦合问题,具有较高效率和更精度计算能力。通过MPM(Multi-Physics-Manager)控制FlowVision和ABAQUS两个软件实现直接双向流向耦合,完全无需第三方数据交换软件,也无插值数学误差。FlowVision还提供与其他软件进行多物理场耦合分析,例如LMS Virtual Lab.Acoustics气动噪音分析、TORT流场光学传播耦合分析、SIGMA Technology IOSO多目标最优化分析。

系统功能

  FlowVision采用了诸多先进的数值方法,专门用来解决实际且复杂的计算流体力学问题。 FlowVision整合了各种用来描述不同流体中,质量、动量、能量守衡之3D偏微分方程组所构成的统御方程式系统,并允许考虑各种状态方程式组成来进行真实的求解。 用户可以随着问题复杂度需求,任意加入适当之物理模块与求解器当中,进行准确的问题解析, FlowVision所能提供的物理模块有如下:

  • 燃烧模型
  • 两相流流动模型、进阶自由液面流动求解(Advanced VOF equation)
  • 多组分气体混和流动模型
  • 与Abaqus直接双向流固耦合能力
  • 化学反应流与复杂混合流
  • 动态时序边界模型的瞬时流场计算能力
  • 微间隙热传与流力求解模型
  • 非稳态与稳态Navier-Stroke Equation求解
  • 可压缩流与不可压缩流共解法
  • 质传与热传(热传导、热对流、热辐射)模型
  • 紊流与层流三维或二维流动模型
  • 与最佳化软件IOSO进行拓扑与参数最优化能力
  • 非稳态与稳态移动边界求解模型
  • 非稳态移动边界与非线性边界变形流动问题求解能力


软件特点

一.高效率、高品质的自动化网格技术

  • 独特的SGGR网格技术,对于任何复杂的几何模型,均可自动生成无扭曲的六面体网格
  • 无需对几何模型进行简化,完全保留最精确的几何形状,直接依照边界特征生成计算网格,提供二阶精度的复杂曲面网格边界重建能力
  • 根据模型几何特点自动调节网格疏密
  • 根据流场特点自动调节网格疏密 
  • 可指定任意表面/任意局部区域/指定解进行网格自动加密

 

二.简便直接的流固耦合计算

 

  • 直接和Abqus耦合求解 
  • 自动在Abaqus和FlowVision之间交换数据
  • 自动匹配有限元网格和有限体积法网格

 

三.独特的Moving Body技术使物体在流场中的运动模拟变得简捷
  • 不需要复杂的动网格技术(Fluent采用繁琐的动网格技术处理流场中的运动物体)
  • 能够快速的在计算域内输入额外的物体
  • 输入计算域内的物体拥有六个自由度
  • 以准确且快速的欧拉方法计算物体相对计算域之运动
  • 物体运动学:由用户自定义移动规则
  • 物体动力学:重力、浮力、流体动力或由使用者自定外力作用
  • 物体运动和自由液面的耦合计算(例如:船体)

 

 

 

 

 

四.有效且快速的间隙流算法

间隙流与间隙热传问题一直是过去以来数值方法最难解的问题。因为间隙流区的流动特征长度可达仅为整体计算域的特征尺寸的万分之一,甚至是10万分之一。FlowVision提供一种Hybrid的解法,将间隙流的区域的直接采用完全发展流的速度场进行处理,而间隙流以外的区域则以N-S方程式求解,再搭配全自动间隙流智能辨识功能,程序可以快速找出间隙流区域,再自动切换用间隙流动模式进行混合求解。

五.全马赫数一次求解

全马赫数流场同时存在着可压缩流与不可压缩流的流动共相的现象,为此Flowvision提供一种独特的解法,允许求解器可以同时处理全马赫数流动问题

 
 
六.高精度自由表面追踪

 

提供的物理模型

湍流模型
  • 标准κ-ε
  • 低雷诺数κ-ε,AKN(Abe,Kondoh,Nagano)
  • Quadratic κ-ε
  • SST k-omega
  • SA(Spalart-Allmares)
  • 平衡和非平衡壁面函数
传热模型
  • 自然对流和强迫对流
  • 共轭传热
  • 粘性扩散的传热问题
  • P1辐射传热
  • 各向异性传热
  • 湍流传热问题: AKN(Abe, Kondoh, Nagano);S&S(Sommer, So)
传质模型
  • 混合和化学反应
  • 燃烧问题
非牛顿流动模型
  • 幂律流体
  • Hershel-Bulkley模型
     
 多孔介质模型
  • 各向同性和各向异

应用

航空
  • 飞机、火箭、机翼等绕流
  • 压缩机、涡轮机和发动机的流场

 

 

汽车
  •  车身空气动力学
  • 润滑油流动(密封、轴承等)
  • 汽车的通风和空调系统
  • 雨刷周边的水流运动

动力设备
  •  核反应冷却系统的热交换
医疗应用
  • 鼻子呼吸模拟
  • 心脏血液流动

石油天然气
  • 输送管路和泵的石油或天然气流动
电力系统
  • 电子设备的热场分析
  • 电子器件的散热问题
船舶
  • 高速船体绕流问题
  • 航行阻力计算
  • 螺旋桨动力分析
  • 船体与推进器相互作用
透平机械
  • 泵、压缩机和涡轮的压头计算
  • 涡轮叶片的热和流体载荷估算
  • 风机的空气流动

 

客户群

S.P.Korolev RSC “Energia” (Korolev, Moscow Region), “ENERGOMASH” Ltd. (Khimki, Moscow region), M.K.Yangel State Design Enterprise “YUZHNOE” (Dnepropetrovsk, Ukraine), State Rocket Center “Ac. V.P.Makeev Design Enterprise” (Miass), Moscow Institute of Physics and Technology (Department of Aero-physics and Space Research).
JSC “AVTOVAZ” (Toliatti),ICE Chair at Vladimir State University,FSUE “Moscow State Machine-building Enterprise SALUT" (Moscow),JSC “InteRe” (Khimki, Moscow region), Research Institute “Uralmet” (Cheliabinsk), JSC “Arzamas Instrument-making Factory” (Arzamas),Central Research Institute for Machine Building TsNIIMASH (Korolev, Moscow region), “Eagle Dynamics” Inc., JSC “Rostovenergonaladka”, JSC “Prom-service” (Dmitrovgrad), Experimental Design Enterprise for Machine Building (N. Novgorod), JSC “Verhnesaldinsk Metallurgical Industrial Corporation” (Verhniaja Salda),DOS “VYMPEL” (N. Novgorod), RIC “AGAT” (Division of Marine Systems at JSC “P.O. Sukhoi Experimental Design Enterprise”) (St.- Petersburg), G.M.Beriev Taganrog Aviation Scientific-Engineering Complex (Taganrog), Taganrog State Radio-Technical University (Taganrog).