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XFlow 流体仿真软件

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XFlow流体仿真软件


XFlow是一款强大的软件,使用基于粒子、完整拉格朗日函数,能够在工程、设计、科学和建筑领域简单的处理传统的复杂计算流体动力学(CFD)问题。

XFlow具有仿真模拟气体和液体流动、热量和质量转移、移动体、多相物理学、声学和流体结构作用的能力。


一.重要特点

1.无网格方法

XFlow中的无网络方法是基于粒子和具有完整拉格朗日函数的方法,这意味着将不再需要对经典的流体区域划分网格,同时表面复杂性不再是一种限制因素。XFlow能够解决运动的物体和可变形部分,能够适应低质量的输入几何。


2.基于粒子动力式解算器

XFlow以一种全新的、基于粒子的动力算法为特征,对波尔兹曼方程和可压缩的纳维-斯托克斯方程进行求解。该解算器的特点是具有现代化的大涡模拟(LES)建模能力,以及具有非平衡隔离型模型。



3.建模能力

XFlow能够处理大规模复杂模型,并且结合移动部分、强制或关联运动或接触建模过程,简化分析结构。



4.分析能力

XFlow的求解器还支持热分析,热交换,辐射,跨音速和超音速流动,在多孔介质中流动,非牛顿流,离散相模型和复杂边界条件,如多孔介质中跳动或风扇类模型。



5.自适应踪迹改良

XFlow的引擎可根据用户需求自动适应解算规模,在各项隔离附近准确解算质量,并且在流动发展同时动态适应其踪迹。


6.单独一致的隔离模型

XFlow使用一种统一的非平衡隔离函数对边界层进行建模。该隔离模型可用于所有情况下,这意味着在不同的算法间无需进行选择,也无需处理每个体系相关的不同限制。


7.近似线性的可扩展性能

XFlow使用近似线性的可扩展能力,对于多核心技术实现完全的平行处理。

XFLOW可优化真实性能的流体仿真



二.XFLOW 内容块

在竞争激烈的现代产品创新环境中,各行各业都需要在复杂条件下对其产品的真实行为进行复杂仿真,例如车辆涉水、动力传动系统润滑和关键飞行操控动作。

XFlow 在 SIMULIA 的流体仿真产品组合内提供了粒子型 Lattice-Boltzmann 技术,适用于高保真计算流体动力学 (CFD) 应用。

XFlow 这一先进技术允许用户解决涉及高频率瞬变仿真的复杂 CFD 工作流程,其中包含真实移动几何图形、复杂多相流动、自由曲面流动和流体结构相互作用。

其自动点阵生成和自适应优化功能可以将用户输入降至很低,从而减少耗费在网格化和预处理阶段的时间和精力。这样,工程师就能将其绝大部分精力用在设计迭代和优化上。

通过 XFlow 的离散化方法,曲面复杂性也不再是一个限制因素。可以利用一小组参数来轻松控制基础点阵;点阵对输入几何图形的质量有很高的容忍度,并且可适应移动零件的存在。

深度渲染功能提供了逼真的可视化,有助于更深入地了解流动和热性能。XFlow 的独特功能可以帮助各家公司减少物理测试,同时更快做出更好的设计决策。

SIMULIA 流体仿真由三项免费技术驱动,可为客户提供可扩展的流体仿真,以满足广泛的实际应用需要。达索系统 SIMULIA 品牌致力于增强和扩展我们的流体仿真产品组合,以便在3DEXPERIENCE 平台上为各种行业流程提供端到端解决方案。



1.超越 LatticeBoltzmann 方法

非均衡统计结构中,Boltzmann等式可描述以中观比例建模的气体的行为。Boltzmann 等式可以再现流体动力学限制,但是也能在航空航天、微流体或甚至是近真空条件等应用领域中对稀薄介质进行建模。与标准 MRT 相反,XFlow 中的散射算符在矩空间中实施,可以自然提高代码的伽利略不变性、准确性和稳定性。



2.粒子型运动解算器

XFlow 采用了一种新颖的粒子型运动算法,它经过特别设计,即使在普通的硬件配置下也能很快地执行。XFlow 中的离散化方法可避免一般的域网格化过程,并且曲面复杂性也不再是一种限制因素。用户可以利用一小组参数来轻松控制基础点阵的详细程度,点阵对输入几何图形的质量有很高的容忍度,并且可适应移动零件的存在。


3.自适应点阵优化

XFlow 引擎可以按照用户要求自动调整解算比例,从而优化壁面附近的解算质量,同时动态适应存在的强梯度并在流动形成时优化唤醒。


4.扰动建模:高保真度 WMLES

XFlow 采用保真度很高的壁面建模大涡流仿真 (WMLES) 方法来执行扰动建模。

内在的先进 LES 方法基于壁面自适应局部涡流 (WALE) 粘度模型,提供了一致的局部涡流粘度和近壁面行为。此外,它占用 CPU 的时间与仅提供 RANS 分析的大多数规范类似。XFlow 使用统一的非均衡壁面函数对边界层建模。此壁面模型适用于大多数情况,这表示用户无需在不同的模型中进行选择,也无需担心每种方案存在的限制。


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