精准的自由液面追踪工具FLOW-3D软件

FLOW-3D软件是由美国Flow Science公司研发的三维计算流体动力学和传热分析软件,自1985年正式推出商业版之后,就以其功能强大、简单易用、工程应用性强的特点,逐渐在CFD(计算流体动力学)和传热学领域得到越来越广泛的应用。目前FLOW-3D软件已被 广泛应用于水力学、航空航天工业、金属铸造业、船舶行业、消费产品、微喷墨头、微机电系统等领域,它对实际工程问题的精确模拟与计算结果的准确性都受到用户的高度赞许。

FLOW-3D是高效能的计算仿真工具,工程师能够根据自行定义多种物理模型,应用于各种不同的工程领域。借由精确预测自由液面流动(free-surface flows),FLOW-3D可以协助用户在工程领域中改进现有流程。

FLOW-3D是一套全功能的软件,具有完全整合的图像式用户界面,其功能包括导入几何模型、生成网格、定义边界条件、计算求解和计算结果后处理,也就是说一套软件就能使用者快速地完成从仿真案例设定到结果输出的过程,而不需要额外购买其他前后处理软件。




网格与几何 Meshing & Geometry :




  • 结构化有限差分法网格
  • 多区块网格技术,支持嵌入式或者是连接式网格区块
  • Fractional areas/volumes (FAVOR) 技术,能够高效率并且精确的定义几何外型管内流, 管外流, 以及自由液面流动模式.
  • 支持三维、二维或一维问题计算
  • 瞬态流动计算
  • 支持 笛卡尔坐标系或圆柱座标系
  • 支持非黏性、 黏性层流以及紊流流动


流动定义选项 Flow Definition Options :

  • 一般初始条件
  • 边界条件
  • 对称
  • 刚体墙
  • 连续
  • 周期
  • 指定压力
  • 指定速度
  • 流出
  • 网格重叠
  • 静水
  • 重新启动选项
  • 接续仿真计算
  • 从之前的仿真计算接续重叠计算资料
  • 新增, 删除或改变模型参数


数值模型选项 Numerical Modeling Options:

  • Volume-of-Fluid (VOF) method 追踪流体边界 --TruVOF
  • Fractional areas/volumes (FAVOR) 高效率的几何定义
  • 一阶, 二阶 以及三阶平流advection 计算
  • Sharp fluid interface tracking
  • 隐式解及显式解计算
  • 支持 Point, line relaxation 以及 GMRES pressure 求解器
  • 使用者自定义变数、副程序以及输出
  • 执行程序时计算叠代工具


流体模型选项 Fluid Modeling Options:

  • 单一不可压缩流体 – confined or with free surfaces
  • 两种不可压缩流体 – miscible or with sharp interfaces
  • 可压缩流体 – subsonic, transonic, supersonic
  • 饱和流体
  • 声波现象
  • 不同密度/直径的质量粒子


热模型选项Thermal Modeling Options:

  • 自然对流
  • 强迫对流
  • 流体与固体热传导
  • 流体与固体热传递
  • 热传导
  • 指定热通量
  • 指定温度
  • 从流体/物件至空间的热传递
  • 流体或固体内的能量分布/集中
  • 热辐射
  • 黏滞热


物理模型选项 Physical Modeling Options:

  • 冲刷与侵蚀沉积
  • 空化
  • 相变化 (液体-气体, 液体-固体)
  • 表面张力
  • 热虹吸现象
  • 接触面黏着
  • 接触面粗度
  • 蒸汽与气泡
  • 固化与融化(heat-of-transformation table)
  • 质量/动量/能量 产生设定
  • 均布的质量/能量产生器
  • 剪切变化、密度变化与温度相关的黏度模型
  • 触变黏度
  • 弹性张力
  • 电场
  • 绝缘现象
  • 电渗透
  • 静电粒子
  • 电驱动力现象
  • 焦耳加热
  • 卷气
  • 分子以及紊流扩散


特殊物理模型 Special Physical Models:

  • 六自由度的运动物体模型 --user specified motion or fully-coupled with rigid body motion
  • 旋转物件
  • 多孔性隔板与物件 (linear and quadratic flow losses)
  • 碰撞模型


金属铸造模型 Metal Casting Models:

  • 固化/融化 (heat-of-transformation table)
  • 固化收缩
  • 固化过程中的二元隔离
  • 潜热释放影响的固化率
  • 热循环
  • 缺陷追踪
  • 气穴模型
  • 消失模铸造模型
  • 半固态材料模型
  • 砂模湿气
  • 柱塞头移动
  • 背压与排气
  • 砂芯吹砂


紊流模型 Turbulence Models:

  • Prandtl mixing length
  • One-equation transport
  • Two-equation k-ε transport
  • RNG (renormalized group theory)
  • Large eddy simulation


多孔性材质模型 Porous Media Models:

  • 变动孔隙设定
  • 定向孔隙设定
  • 一般流体损失 (linear and quadratic)
  • 毛细压力
  • 不饱和流体
  • 多孔材料的热传递


两相流体与两种以上材质物件组合模型Two-phase and Two-component Models:

  • 液体/液体 与 气体/液体 介面
  • 两相流混合
  • 单一可压缩流体与分散的不可压缩流体混合
  • 两相飘移通量
  • 气体-液体与液体-气体的相变化
  • 绝热气泡
  • 相变化气泡
  • 含不连续粒子的连续流体
  • 纯量运输


非连续粒子模型 Discrete Particle Models:

  • 无质量的标示粒子
  • 可指定尺寸/重量的质量粒子
  • 一次元与二次元流体-动力拖曳计算
  • Monte-Carlo 扩散
  • 粒子- 流体动量耦合计算
  • 黏性粒子的抵抗系数
  • 点或质量粒子产生器
  • 带电粒子
  • 粒子追踪


浅层流体模型 Shallow Flow Models:

  • 浅层水模型
  • 一般浅层
  • 润湿和干燥
  • 风切
  • 地表粗度效应


化学模型 Chemistry Models:

  • 化学速率方程式求解器
  • Stationary or advected species


自动化特色 Automatic Features:

  • 网格与初始条件产生
  • 精确与稳定计算的时间步长控制
  • 自动限制流体压缩性
  • 由FLOW-3D 控制的收敛与放宽计算
  • 自动提示以最适化计算


与其他软件的接口 Options for Coupling with Other Programs:

  • 一般输入格式: Stereolithography (STL) files--binary or ASCII
  • 从ANSYS 或 I is DEAS 转入的 tetrahedral data
  • 与 Tecplot , Ensight , and FieldView 的直接资料接续端口
  • 可输出格式给 PLOT3D-compatible visualization programs
  • Neutral file 格式输出
  • 客制化计算工具加入
  • Topgraphic 资料


资料操作选项 Data Processing Options:

  • 全自动或客制化产生的图表
  • 图形支持OpenGL-based graphics
  • 彩色或黑白向量, 等高线图, 3D 以及粒子图像输出
  • 随时间变化的变量记录
  • 受力与力矩计算
  • 动画输出
  • PostScript, JPEG 以及 Bitmap 图像输出
  • 流线输出
  • STL 几何图档检视


多处理器计算 Multi-Processor Computing:

  • 内存共享计算(SMP 版本,支持多核CPU,支持Windows/Linux 系统)
  • 计算机丛集系统(MP 版本,需架设在Linux 系统上)