软件说明
TF-QFLUX软件可广泛应用于航空航天、船舶海洋工程、电子热管理、建筑与环境工程、汽车与轨道交通、流体机械、风资源等领域,精细模拟各类复杂的不可压缩湍流与分离流、多刚体6DOF运动、流固耦合换热、固体导热与热辐射、多孔介质渗流、空化、标量输运、气动/水动声学等复杂物理过程。
功能亮点 / Feature highlights
多学科耦合计算框架
灵活的动网格算法
丰富的物理模型
完善的流场可视化
主要功能
多学科求解器耦合计算框架
01 CFD-CSD:旋翼气弹仿真
02 CFD-固体导热求解器:芯片散热
03 CFD-DEM:Lagrange颗粒流
04 CFD-CAA:气动声学
丰富的物理模型
湍流模型
已开发用于模拟附着流或弱分离流的雷诺平均(RANS)湍流模型,如Standard/Edwards S-A、Standard/Realizable/RNG k-e、Standard/SST k-w等;用于模拟大范围分离流的脱体涡模型,如基于S-A或k-w的DES、DDES、IDDES等;用于模拟复杂湍流分离流的大涡模拟方法(LES),如常系数/动态Smagorinsky、WALE、约束大涡模拟方法(CLES)等;用于湍流转捩过程的转捩模型,如k-kl-w、r-Reθ等。
图一:QFLUX模拟平板转捩问题:转捩模型 vs. RANS vs. 层流 图二:QFLUX模拟NACA0012绕流:URANS vs. IDDES vs. LES
多相/多组分模型
已开发用于模拟具有确定分界面(如水气两相流)的体积分数(VOF)模型;用于模拟多相掺混与相间作用力的双欧拉模型(Euler-Euler);用于模拟多组分扩散现象的混合物模型(Mixture Model);用于模拟污染物扩散、雨滴/冰雹作用等多相/多组分相互作用与物理过程的离散相模型(DPM)等。
图为:QFLUX模拟3D溃坝问题(VOF模型)
空化模型
已开发Kunz、Zwart、Sauer-Schnerr、完全空化模型等模型,可用于模拟高速流动中因压力变化而产生的空化/空泡现象,如螺旋桨叶尖空化、气蚀、空泡溃灭等。
图为:QFLUX 模拟螺旋桨空化现象
热传导与热辐射模型
已开发完善的固体导热、流固耦合换热、热辐射模型(如角系数模型、太阳辐射模型等),可用于模拟各类工程热管理场景
图一:QFLUX模拟芯片引脚热传导与流固耦合换热问题 / 图二:QFLUX模拟芯片散热(自然对流与扩散)
气动声学模型
已开发基于声比拟方法的FW-H模型,并可以与公司正在开发的基于BEM方法的声辐射仿真软件TF-Acoustic耦合求解,可用于模拟各类复杂的近场或远场气动/水动噪声及其声辐射现象。
图为:QFLUX模拟空腔绕流及其传播至远场的声压信号(FWH方法)
灵活的动网格算法
滑移网格法
包括平移、MRF、旋转滑移动网格等,可准确模拟与平移、定轴旋转等刚体运动相关的流体动力学问题,如多轴多级旋转叶片绕流问题等。
采用滑移网格法模拟DTMB船模螺旋桨绕流
变形网格法
可根据运动体(刚体或柔性体)的运动量,确保相邻网格光滑过渡,适用于模拟一定幅度范围内的主动或被动六自由度(6DOF)运动问题
采用弹簧网格法模拟NACA0015翼型受迫振动
嵌套网格法
QFLUX软件的嵌套动网格模块采用高效的全自动化处理流程及算法,可在刚体的运动过程中,对网格块之间的切割边界及插值关系进行实时、动态更新,适用于模拟各类复杂的多刚体6DOF运动问题。
采用嵌套网格算法模拟前/后缘襟翼的张开-闭合过程
完备的流场可视化
流场可视化
流场可视化功能包括:绘制计算域/边界面形状(填充色)、网格、轮廓线、物理量云图;绘制任意截面(切平面)及其面网格、轮廓线、物理量云图;绘制任意物理量等值面及其面网格、轮廓线、物理量云图;绘制计算域内矢量及矢量线等。
数据后处理
基于初等函数和基本运算法则的自定义物理量、面积分、体积分等数据后处理与统计分析功能。
应用领域
航空航天
Aerospace
船舶和海洋工程
Marine
新能源
Energy
电子电器
Electronics
汽车和轨道交通
Automobile
先进制造
Advanced Manufacturing