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[基础理论] [转帖]CFD——计算流体动力学(建模计算)

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发表于 2005-7-5 00:42 | 显示全部楼层 |阅读模式

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CFD——计算流体动力学,因历史原因,国内一直称之为计算流体力学。 <BR>其结构为: <BR><BR>提出问题——流动性质(内流、外流;层流、湍流;单相流、多项流;可压、不可压……),流体属性(牛顿流体:液体、单组分气体、多组分气体、化学反应气体;非牛顿流体) <BR><BR>分析问题——建模——N-S方程(连续性假设),Boltzmann方程(稀薄气体流动),各类本构方程与封闭模型。 <BR><BR>解决问题——差分格式的构造/选择,程序的具体编写/软件的选用,后处理的完成。 <BR><BR>成果说明——形成文字,提交报告,赚取应得的回报。 <BR><BR>CFD实现过程: <BR><BR>1.建模——物理空间到计算空间的映射。 <BR><BR>主要软件: <BR><BR>二维: <BR><BR>AutoCAD: <BR><BR>大家不要小看它,非常有用。一般的网格生成软件建模都是它这个思路,很少有参数化建模的。相比之下AutoCAD的优点在于精度高,草图处理灵活。可以这样说,任何一个网格生成软件自带的建模工具都是非参数化的,而对于非参数化建模来说,AutoCAD应该说是最好的,毕竟它发展了很多很多年! <BR><BR>三维: <BR><BR>CATIA: <BR><BR>航空航天界CAD的老大,法国人的东西,NB,实体建模厉害,曲面建模独步武林。本身可以生成有限元网格,前几天又发布了支持ICEM-CFD的插件ICEM-CFD CAA V5。有了它和ICEM-CFD,可以做任何建模与网格划分! <BR><BR>UG: <BR><BR>总觉得EDS脑袋进水了,收了I-deas这么久了,也才发布个几百M的UG NX 2.0,还被大家争论来争论去说它如何的不好用!其实,软件本身不错,大公司用得也多,可是就这么打市场,早晚是走下坡路。按CAD建模的功能来说它排不上第一,也不能屈居第二,尤其是加上了I-DEAS更是如虎添翼。现在关键是看市场了。 <BR><BR>Solidworks: <BR><BR>这哥们讲的是实用主义,中端CAD软件它绝对是老大,Solidedge功能是不比它差,但是Solidworks的合作伙伴可能是SE的十几倍,接口也比SE多很多,要是你,你会选哪个?Autodesk Inventor也只能算是中端软件,目前说来,我是处于观望态度,看发展再决定。总之,Solidworks目前的发展如日中天,合作伙伴多如牛毛。用起来极其顺手(呵呵,我的手,其它兄弟的我不知道)。这里极力向大家推荐的是ICEM-CFD DCI FOR Solidworks!有了这个东西画个全机网格也就个把天! <BR><BR>Pro/E: <BR><BR>不好评价,参数化建模的老祖,目前却也当不了老大。看到它我就觉得不爽,一大把年纪了还只能混在中小企业。一个月发布一个新版本,我就愣没看出哪里新了,BUG倒是一个比一个多。界面看起来也觉得别扭(一家之言,兄弟们别扔鸡蛋)。 <BR><BR>MDT、Inventor: <BR><BR>Autodesk啥都搞,毕竟积累了多年资本,有钱就有发展,大家还是多多支持一下吧。 <BR><BR>以上按功能排列(个人意见)。 <BR><BR>2.网格划分——连续空间的离散化。 <BR><BR>主要软件: <BR><BR>ICEM-CFD(Ansys Inc): <BR><BR>最NB的网格划分软件,主要四个模块:Tetra(水平最高)、Hexa(用起来方便)、Global(难得的笛卡尔网格划分软件)、AutoHexa(算是垃圾,有那么一点点用处)。接口贼多,几乎支持所有流行的CFD软件!!!使用方便,一个月内可以学会,两个月就可以针对课题努力了。这个软件还有后处理模块Visual3,但是目前说来还没有听过哪个兄弟用过,我也没用过。 <BR><BR>Gridgen(Poinwise Inc): <BR><BR>你要学习网格理论,用它比较好,你要和它一起来完成网格,不能靠它自动给你个复杂网格。结构网格划分很好。帮助文档有些标新立异了,很多术语就是难为大家这些入门级别的,实体不叫实体,它非得说是Database,何必呢! <BR><BR>Gambit(Fluent Inc): <BR><BR>好学、好用。就是要拖着一个Exceed当靠山,功能强大。但是占用内存比较多,常常会跑死机(不是个别的问题)。目前最新版本2.1.6,功能不见多大改善,导入几何仍然需要手动修复。 <BR><BR>CFX-build(Ansys Inc): <BR><BR>基于Patran的非结构网格划分软件,会Patran就会它!功能自不用说,Patran有多猛,搞FEA/CAE的兄弟都知道。 <BR><BR>CFD-Geom(CFDRC Inc): <BR><BR>好学,不过有些概念要仔细领会,最好是对拓扑与网格结构、类型比较熟悉。 <BR><BR>Patran(Msc Inc)、Hypermesh(Altair Inc): <BR><BR>这两个不说了FEA方面的猛将,CFD也可以借鉴。 <BR><BR>以上按功能和在CFD领域的适用范围分类。 <BR><BR>3。求解器——差分方程的求解。 <BR><BR>主要软件: <BR><BR>Fluent: <BR><BR>不可压流动的优秀求解器,可压流动求解稍差,市场做得好,用的人多。非结构网格求解器。它不是最好的,但是是最通用的,具体还是要看你的问题。帮助文档我已经全部翻译了。 <BR><BR>CFX5.x: <BR><BR>相当于Fluent的分离求解器,Ma&lt;2有效。基于非结构网格。没啥好说的,优点找不到,缺点也没什么。 <BR><BR>CFX4.x: <BR><BR>化学反应和多项流结构网格求解器,不了解,大家可以补充 <BR><BR>Star-CD: <BR><BR>源于英国,日本也搞,我不喜欢有日本人的气味!西交大用得比较多。 <BR><BR>Phoenics: <BR><BR>英国佬的,由于决策上的失误(网格处理方面的决策),目前仍在低谷,功能强大,但使用不方便,前处理太差。 <BR><BR>CFDRC: <BR><BR>我最喜欢的求解器,功能比前面所有加起来的都多,解决问题极其广泛,缺点是接口较差,帮助文档有些做得较为马虎,错别字,错误的公式较多,要看懂它需要一定的基础。 <BR><BR>Cosmos Floworks: <BR><BR>Solidworks的一个插件,真是委屈它了,这世道美女都找有钱的主,它找的是Solidworks,和其它求解器相比,它是花瓶。 <BR><BR>CFDesign: <BR><BR>Cosmos Floworks的金兰姐妹,下嫁Pro/E,与Cosmos相比,各有千秋。 <BR><BR>Numeca: <BR><BR>针对涡轮机械的,好东西,市场没搞好,目前不得志。 <BR><BR>Ansys Flotran: <BR><BR>垃圾一个。别的不说,边界条件它就根本没做好! <BR><BR>其它还有很多,有空再写。 <BR><BR>4.后处理——求解结果的可视化与整理。 <BR><BR>主要软件: <BR><BR>Tecplot: <BR><BR>短小精悍,首选。可以自己编程处理数据,非常强大!实验数据处理用它也绝对是首选。 <BR><BR>CEI Ensight:太复杂,啥都能做,难学 <BR><BR>FieldView: <BR><BR>还可以,国外用得比较多,没Tecplot平易近人。有些思路莫名其妙。 <BR><BR>AVS Express: <BR><BR>我没指望学它,用它可以编个Tecplot! <BR><BR>还有一个——Matlab,不说了吧。 <BR><BR>5。报告处理:MathType(公式编辑器,很需要);Word、Acrobat………………算了<BR><BR>
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发表于 2005-7-10 13:30 | 显示全部楼层
比较全面!
发表于 2005-12-2 13:52 | 显示全部楼层
不错,很有指导意义
发表于 2005-12-20 19:28 | 显示全部楼层
<P>有些不敢苟同,至少在航空领域里通用的是UG,汽车领域普遍用CATIA其他领域一般用不上,Ansys作为NASA的专用软件功能也是非常强大的,本人是机械专业的对于pro/e感觉是一款非常好的软件</P>
发表于 2005-12-23 09:47 | 显示全部楼层
solidworks生成曲面的功能不强,需要用surfaceworks插件才能搞定,考验兄弟的耐心。呵呵
发表于 2006-9-2 20:43 | 显示全部楼层
好贴子,有见地,谢谢楼主分享!
发表于 2006-9-3 12:43 | 显示全部楼层
以前看过
发表于 2006-11-20 19:27 | 显示全部楼层
楼住的见解很好啊
很有指导意义
发表于 2006-11-23 10:13 | 显示全部楼层
不错,很有指导意义
发表于 2006-11-29 07:43 | 显示全部楼层
长见识了。有学到了很多以前不知道东西!谢谢
发表于 2006-12-4 19:02 | 显示全部楼层
归纳比较全面,看了以后,学到不少东西,谢谢阿,我现在正在学习FLUENT。
发表于 2006-12-21 19:27 | 显示全部楼层
挺好,尽管不完全苟同
发表于 2006-12-24 16:16 | 显示全部楼层
好想看过!
发表于 2006-12-30 11:40 | 显示全部楼层
我用的是gambit+fluent,哈哈
发表于 2007-2-1 14:33 | 显示全部楼层
资料比较全,但是有些观点不敢苟同。
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