无网格格子玻尔兹曼方法
采用基于粒子的格子玻尔兹曼技术,离散化方法避免典型的域网格划分过程,表面复杂性不再成为限制因素,用户可通过一小组参数控制底层格子的详细程度。
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采用无网格格子玻尔兹曼方法的高保真计算流体动力学软件
官网地址 https://www.3ds.com/zh/products-services/simulia/products/xflow
SIMULIA XFlow 是达索系统旗下 SIMULIA 品牌的计算流体动力学(CFD)软件,采用基于粒子的格子玻尔兹曼求解技术,主打无网格仿真。它具备自动格子生成、全面的 GPU 计算支持以及先进的渲染功能,特别聚焦润滑工作流程,可对润湿面积和搅油损失等难以实验测量的结果提供定量预测。XFlow 2023 版本新增多分辨率技术、传热系数表面场输出与扭矩预测能力,底层采用壁面模型大涡模拟(WMLES)进行湍流建模。软件支持 Linux 和 Windows 系统,官网未公开具体价格与免费额度。
SIMULIA XFlow 是达索系统(3DS)旗下 SIMULIA 品牌推出的一款高保真度计算流体动力学(CFD)软件,面向航空航天、汽车、化学工程等行业中需要仿真复杂流体流动及其相互作用的工程师和科学家。
它采用基于粒子的格子玻尔兹曼方法,不依赖传统域网格划分,通过自动格子生成将用户输入降至最低,从而减少网格划分和前处理时间。XFlow 提供全面的 GPU 计算支持以加速求解,底层使用壁面模型大涡模拟(WMLES)进行湍流建模,占用 CPU 时间与提供雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)分析的多数软件类似。
XFlow 2023 版本支持多分辨率技术以提升仿真性能,能够在移动几何图形上输出传热系数等表面场,支持对变速箱组件进行热分析,并采用统一的非均衡壁面函数简化边界层仿真。在系统要求方面,XFlow 支持在 Linux 和 Windows 操作系统中使用 NVIDIA GPU 卡,并支持在 Linux 操作系统中使用 AMD GPU 卡。
采用基于粒子的格子玻尔兹曼技术,离散化方法避免典型的域网格划分过程,表面复杂性不再成为限制因素,用户可通过一小组参数控制底层格子的详细程度。
自动格子生成可将用户输入降至最低,减少网格划分和前处理时间,格子对输入几何图形质量有很高容限,并可适应运动部件的存在。
提供全面的 GPU 计算支持以加速求解,支持在 Linux 和 Windows 操作系统中使用 NVIDIA GPU 卡,并支持在 Linux 操作系统中使用 AMD GPU 卡。
采用高保真壁面模型大涡模拟(WMLES)方法,底层基于壁面自适应局部涡流(WALE)粘度模型,使用统一的非均衡壁面函数仿真边界层,无需从各种模型中选择。
特别专注于润滑工作流程,无论是何种系统复杂性、齿轮类型和润滑方法,均可对润湿面积和搅油损失等难以实验测量的结果提供定量预测,减少物理测试数量。
XFlow 2023 支持使用多分辨率技术提升仿真性能,在涉及运动部件或多分辨率的情况下优化 GPU 内存消耗。
能够在移动几何图形上输出传热系数等表面场,支持对变速箱组件进行热分析,并提供准确的扭矩预测用于估算搅油损失,可单独绘制压力和粘性力/力矩贡献图。
问题设置和结果探索简单直观,先进的渲染功能提供真实可视化,帮助用户更深入地了解流动性能,将精力集中于设计迭代和优化工作。
当需要仿真含运动部件、复杂多相流或自由表面的高频瞬态 CFD 问题时,XFlow 的无网格方法和自动格子生成能显著减少前处理时间;其润滑工作流程对润湿面积和搅油损失的定量预测能力,可减少物理测试数量。当项目以稳态流动或简单单相流为主时,传统基于网格的求解器可能更成熟且成本更低。XFlow 的 GPU 加速和多分辨率技术支持也适合追求计算效率的团队。采用前需联系销售确认授权与费用。
需要分析齿轮润滑、搅油损失和润湿面积,XFlow 的润滑工作流程可提供定量预测,减少物理测试。
处理复杂多相流和自由表面流问题,无网格方法可减少前处理时间,GPU 加速提升求解效率。
官网提供面向学生和学术机构的培训课程,适合开展流体仿真研究,但需确认所在机构是否已获授权。
采用前需先联系销售确认授权和费用。
如果项目只需 RANS 级别的稳态单相流分析,XFlow 的高保真瞬态能力可能超出实际需求。
需要注意的是 AMD GPU 支持仅限于 Linux 系统,Windows 环境下仅支持 NVIDIA GPU。
XFlow 2023 新增了多分辨率技术以提升仿真性能,支持在移动几何图形上输出传热系数等表面场进行热分析,提供准确的扭矩预测用于估算搅油损失,可单独绘制压力和粘性力/力矩贡献图,还能从起始时间步长开始计算时间平均数据。
XFlow 采用高保真壁面模型大涡模拟(WMLES)方法进行湍流建模,底层先进 LES 方法基于壁面自适应局部涡流(WALE)粘度模型,提供一致的局部涡流粘度和近壁面行为,占用 CPU 时间与提供 RANS 分析的多数软件类似。
XFlow 特别专注于润滑工作流程,无论系统复杂性、齿轮类型和润滑方法如何,都能提供对系统性能的详细见解。润滑仿真可减少物理测试数量,并为润湿面积和搅油损失等难以通过实验测量的结果提供定量预测。
XFlow 采用基于粒子的格子玻尔兹曼方法,是无网格求解器,自动格子生成可将用户输入降至最低,避免典型的域网格划分过程,表面复杂性不再成为限制因素。此外它提供全面 GPU 计算支持,特别聚焦润滑工作流程。
官网提供面向学生、学术机构、专业人士和企业的各类课程与培训,用户可查找适合的 SIMULIA 培训。此外还提供软硬件认证、软件下载、用户文档、支持联系人和服务项目信息的获取入口。
| 工具 | 编辑评分 | 价格 | 核心功能 | 平台 |
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| SIMULIA XFlow本工具 | 4.1 | 未标价 | 无网格格子玻尔兹曼方法;自动格子生成;GPU 计算支持;高保真湍流建模 | Windows / Linux |
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