CFD流效应是什么

2025-03-02 07:27:52

推荐回答（3个）

回答1：

CFD是计算流体动力学
CFD 在最近20 年中得到飞速的发展, 除了计算机硬件工业的发展给它提供了坚实的物质基础外, 还主要因为无论分析的方法或实验的方法都有较大的限制, 例如由于问题的复杂性, 既无法作分析解, 也因费用昂贵而无力进行实验确定, 而CFD 的方法正具有成本低和能模拟较复杂或较理想的过程等优点。经过一定考核的CFD 软件可以拓宽实验研究的范围, 减少成本昂贵的实验工作量。在给定的参数下用计算机对现象进行一次数值模拟相当于进行一次数值实验, 历史上也曾有过首先由CFD 数值模拟发现新现象而后由实验予以证实的例子。CFD 软件一般都能推出多种优化的物理模型[ 2 ] , 如定常和非定常流动、层流、紊流、不可压缩和可压缩流动、传热、化学反应等等。对每一种物理问题的流动特点, 都有适合它的数值解法, 用户可对显式或隐式差分格式进行选择, 以期在计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳。CFD 软件之间可以方便地进行数值交换, 并采用统一的前、后处理工具, 这就省却了科研工作者在计算机方法、编程、前后处理等方面投入的重复、低效的劳动, 而可以将主要精力和智慧用于物理问题本身的探索上。

回答2：

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。其结构为：
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）
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。
解决问题——计算格式的构造/选择：有限元、有限差分、有限体积、谱方法等；程序的具体编写/软件的选用，后处理的完成。
成果说明——形成文字，提交报告，赚取应得的回报。

CFD实现过程：

1.建模——物理空间到计算空间的映射。

主要软件：

二维：

AutoCAD：

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！因此，在处理二维复杂流动问题时，大家最好首先想一向可不可以用AutoCAD实现。

CAXA：

使用方便，支持与AutoCAD之间的直接转换。属于低端CAD软件。

三维：

CATIA：

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，2003年又发布了支持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！该软件的缺点是价格太贵，对计算机要求过高。

UG&I-deas：

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。

Solidworks：

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！

Pro/E：

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）。

2.网格划分——连续空间的离散化。

主要软件：

ICEM-CFD（Ansys Inc）：

最NB的CFD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。在我看来，该软件还有一个特殊的优点就是对CGNS格式支持得相当的好，一旦CGNS标准化，它就更加如鱼得水了。

Gridgen（Poinwise Inc）：

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！

Gambit（Fluent Inc）：

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。

CFX-build（Ansys Inc）：

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。

CFD-Geom（CFDRC Inc）：

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。

Patran（Msc Inc）、Hypermesh（Altair Inc）：

这两个不说了FEA方面的猛将，CFD也可以借鉴。

以上按功能和在CFD领域的适用范围分类。

3。求解器——差分方程的求解。

主要软件：

Fluent：

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。

CFX5.x：

相当于Fluent的分离求解器，Ma<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。

CFX4.x：

化学反应和多项流结构网格求解器，不了解，大家可以补充。

Star-CD：

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。

Phoenics：

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。

CFDRC：

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。

Cosmos Floworks：

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。

CFDesign：

Cosmos Floworks的金兰姐妹，下嫁Pro/E，与Cosmos相比，各有千秋。

Numeca：

针对涡轮机械的，好东西，市场没搞好，目前不得志。

下面纠正红字标出的错误认识，说Numeca是针对涡轮机械的太委屈它了！！！前些天把它的帮助文档过了一遍，发现它真是块金子！！！因为它的差分格式不是Fluent和CFX可以比拟的，在网格划分方面也非常的有特色，像我们搞航天的学生们，老板如果不给买好软件，我们可以考虑买这个。

Ansys Flotran：

垃圾一个。别的不说，边界条件它就根本没做好！收了CFX之后它也该退役了。

其它还有很多，有空再写。

4.后处理——求解结果的可视化与整理。

主要软件：

Tecplot：

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。

CEI Ensight：

这个属于对中国禁运的软件之一。不过由于网络精神的存在，老美也不要奇怪中国人怎么会用它。特点是界面难看，使用复杂，啥都能做，难学。对于空间流场的显示没有任何一个其它的后处理软件可以与其相比。

FieldView：

还可以，国外用得比较多，没Tecplot平易近人。有些思路莫名其妙。俺不喜欢的说。

AVS Express：

没指望学它，用它可以编个Tecplot！

还有一个——Matlab，不说了吧，这可是最灵活也是功能最强大的后处理软件了，很多计算与实验数据我都用它做。

5。报告处理：Scientific Workplace、MathType（公式编辑器，很需要）；Word、Acrobat..................算了.

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CFD软件主要有以下两大类：
一类是专用CFD软件，如FLEUNT、FIDAP、CFX、Phoenix和Star-CD都是这样的软件。这类软件的CFD分析功能很强，适用的范围也比较广，可以调节的细节也比较多，在有一定的二次开发功能，如FLUENT中的UDF（User－Defined Function，用户自定义函数），可用于流体机械、钢铁及玻璃工业、宇航等领域。
另一类是大型的有限元分析软件含有CFD分析模块的，如ANSYS。ANSYS是目前国内用得最广泛的有限元分析软件，目前最新的版本是5.7，其的 ANSYS/FLOTRAN单元可以提供比较完整的CFD分析功能。此外，MSC、PTC等公司也有CFD分析方面的产品问世。
而ICEM CFD则是由ANSYS Inc.开发的专用CFD前处理软件，该软件可以从CATIA、ICEM Surf、Pro/ENGINEER、SDRC I-DEAS、SolidWorks以及Unigraphic等三维CAD软件中直接导入实体模型；其网格划分结果可以输出为ANSYS、FLUENT、CFX、Star-CD等CFD软件的Mesh格式。与此同时，该软件也提供了一个由MIT的Bob Haimes开发的后处理工具ICEM CFD Visual3。

回答3：

什么效应？你做的是什么？

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