1.1 概述

Fluent是目前可用的、功能强大的计算流体动力学（CFD）软件工具，能够让您更深入更快速地优化自己的产品性能。Fluent内含经充分验证过的物理建模功能，能为广泛的CFD和多物理场应用提供快速、准确的结果。

ANSYS Fluent软件内置丰富的模型流、湍流、热传导和工业应用相互作用所需的物理建模功能，应用范围涵盖机翼气流、炉内燃烧、泡罩塔、石油平台、血流、半导体制造、无尘室设计和污水处理厂。借助专用模型，该软件能够对气缸内燃烧、空气声学、旋转机械和多物理场系统进行建模，从而进一步拓展了其应用范围。

1.2 适用领域

●　辐射传导热分析

●　声学与噪声分析

●　燃烧与化学反应分析

●　流固耦合分析

●　相变、多相流分析

●　用户自定义

1.3 功能特点

快速灵活的工作流

Fluent完全集成在ANSYS Workbench环境中，该平台可支持实现快速灵活的工作流、CAD连接以及强大的几何结构建模和网格剖分功能。内置的参数管理器使其方便快速探索多个设计选项。

●　无需繁琐的返工即可快速地准备流动分析所需设备/过程的几何

●　避免了相同数据模型的复制，而是在基本流动之外的物理场间一致性地共享这些数据

●　容易定义几何、网格、物理和后处理的一系列变化

●　通过增加对可变性和设计敏感度的理解，改进了设备/过程的质量

●　容易设置并运行多物理场仿真

为多物理场构建

对流固耦合（FSI）等多物理场造成的复杂而又往往违反直觉的相互作用，有着更深入的洞察。ANSYS Fluent与ANSYS Workbench完美集成，可提供与ANSYS Mechanical、ANSYS Maxwell及其它仿真技术的完整双向交互功能。

信心百倍地求解复杂模型

ANSYS Fluent能求解用于多相流、化学反应和燃烧的复杂模型。即便是粘性流、湍流、内外部流、流致噪声预测、带辐射和不带辐射热传导也可以轻松地建立模型。

借助高性能计算（HPC）加速求解速度

借助HPC，ANSYS Fluent可提供运行速度更快的CFD仿真解决方案，让工程师和设计人员在设计周期中能够更快速地做出更明智的决策。同时ANSYS HPC能在拥有数以万计的处理器的系统上提供线性扩展。HPC的意义不仅仅限于内核数量的增加。ANSYS还可对处理器架构、模型分区算法、优化通信以及处理器间的负载均衡进行优化，能在各种仿真模型上以惊人的速度提供结果。

湍流模型

ANSYS Fluent软件一直重点关注开发先进的湍流模型，准确有效地捕捉湍流效应。Menter–Langtry γ–θ层流-湍流转换模型等多种创建模型仅可在Fluent获得。

传热和辐射

ANSYS Fluent引入了丰富的模型来计算各类流体和固体间的辐射传热，包括全透明、半透明或不透明辐射。ANSYS Fluent不同频谱模型的选项能考虑波长相关性的仿真。它也可以考虑散射的影响。

①　在许多工业设备像涡轮叶片、发动机缸体和燃烧室，以及建筑和结构中，优化传热都非常关键。这些应用中，其核心是要准确预测对流传热，其中很多情况下，对固体内的热扩散和辐射传热也有着重要的作用。

②　ANSYS Fluent软件有新型的共轭传热（CHT）技术，把流体动力学和固体材料的内部导热联合起来计算。固体域可以直接划分网格，或用壳模型做为薄壁模拟。相关的其它功能包括考虑通过薄挡板的导热、固体间接触面的热阻和固体表面镀膜的热阻。

③　ANSYS Fluent引入了丰富的模型来计算各类流体和固体间的辐射传热，包括全透明、半透明或不透明辐射。ANSYS Fluent不同频谱模型的选项能考虑波长相关性的仿真。它也可以考虑散射的影响。

多相流

完整的模型组合让ANSYS Fluent能捕捉多个相间的相互作用，像气体和固体，离散颗粒和液滴，以及自由表面。

●　能洞察难以测量的设备内部

●　能捕捉多个相间的相互作用

●　提供了多流体（VOF）模型

●　用欧拉多相流模型分别求解各相的方程组

●　或者用更经济的混合相模型

●　欧拉多相流模型具备丰富的选项来求解质量、动量和能量交换

反应流

无论是模拟燃气轮机、汽车发动机或燃煤锅炉的燃烧，还是评估建筑物内部及周围和其它结构的火灾安全，ANSYS Fluent都提供了丰富的架构来模拟伴随化学反应和燃烧的流动。在ANSYS Fluent中，你可以用非预混、局部预混或预混燃烧模型来准确预测如火焰速度、位置、火焰后温度等参数。

●　提供了丰富的架构模拟伴随化学反应和燃烧的流动

●　提供了诸如涡耗散概念、PDF输运及刚性有限速率反应等新模型

●　包括涡破碎和有限速率等成熟的模型

●　扩展连贯小火焰模型（ECFM）适合像内燃机这类特殊的应用

●　反应流模型能处理大量的气体、煤和液体燃料燃烧模拟

●　预测SOx生成、NOx生成和分解的特殊模型

●　反应流模型能和真实气体模型、LES、DES湍流模型联合使用

声学

ANSYS Fluent能用几种方法计算非稳态压力脉动引起的噪声，以求解声学仿真。瞬态LES对表面压力的预测能用内嵌的傅立叶变换工具（FFT）转化为频谱。Ffowcs–Williams和Hawkins声类比能模拟各种的声传播，从暴露的钝体到旋转风扇叶片。宽频噪声模型能基于稳态仿真的结果预估声源。

流固耦合

在Workbench统一用户环境中通过Fluent和 ANSYS 结构力学解决方案的耦合可以模拟固体运动对流体流动的影响。Fluent用户可以使用稳健、准确的双向FSI，无需购买、管理、设置第三方耦合软件和前后处理软件。

●　可以模拟固体运动对流动的影响

●　可以很容易设置流固耦合（FSI）仿真

●　允许很大的边界位移

●　按需自动重新划分网格的选项

自动优化设计

Fluent的形状优化工具能自动调节几何参数，直到满足您的优化目标。例如汽车或飞机机翼空气动力学特性、喷嘴和管道中的优化流速等。

Fluent突破性的伴随求解器可从内部修改网格，以查看变更建议的效果。伴随求解器提供几何结构改进建议，而采用其它方法时成本会更高。

Fluent for CATIA V5

这一可选模块将ANSYS Fluent完全集成到CATIA V5产品生命周期管理（PLM）环境中。它缩短了计算流体动力学（CFD）分析的时间，提供基于仿真的设计方法，所有设计、分析和优化工作均可在CATIA V5 PLM环境的统一工作流之中进行。

后处理和数据输出

ANSYS Fluent的后处理工具能产生有意义的图像、动画和报告，让流体动力学结果的表达更容易。透明和不透明面、迹线、矢量图、云图、自定义变量和场景的创建只是后处理功能的一部分。求解数据能输出到ANSYS CFD-Post、第三方后处理软件或CAE软件中做进一步的分析。在ANSYS Workbench环境中，ANSYS Fluent求解数据能作为热或压力载荷映射到ANSYS仿真上。在单独模式中，ANSYS Fluent能把面上的结构和热载荷，以及体温度输出给第三方FEA网格。