fluent

CFD商業軟體FLUENT，是通用CFD軟體包，用來模擬從不可壓縮到高度可壓縮範圍內的複雜流動。目前與FLUENT配合最好的標準網格軟體是ICEM。FLUENT系列軟體包括通用的CFD軟體FLUENT、POLYFLOW、FIDAP，工程設計軟體FloWizard、FLUENTforCATIAV5，TGrid、G/Turbo，CFD教學軟體FlowLab，面向特定專業應用的ICEPAK、AIRPAK、MIXSIM軟體等。

FLUENT軟體包含基於壓力的分離求解器、基於密度的隱式求解器、基於密度的顯式求解器，多求解器技術使FLUENT軟體可以用來模擬從不可壓縮到高超音速範圍內的各種複雜流場。FLUENT軟體包含非常豐富、經過工程確認的物理模型，由於採用了多種求解方法和多重網格加速收斂技術，因而FLUENT能達到最佳的收斂速度和求解精度。靈活的非結構化網格和基於解的自適應網格技術及成熟的物理模型，可以模擬高超音速流場、傳熱與相變、化學反應與燃燒、多相流、旋轉機械、動/變形網格、雜訊、材料加工等複雜機理的流動問題。

FLUENT軟體的動網格技術處於絕對領先地位，並且包含了專門針對多體分離問題的六自由度模型，以及針對發動機的2.5D動網格模型。

POLYFLOW是基於有限元法的CFD軟體，專用於粘彈性材料的層流流動模擬。它適用於塑料、樹脂等高分子材料的擠出成型、吹塑成型、拉絲、層流混合、塗層過程中的流動及傳熱和化學反應問題。

FloWizard是高度自動化的流動模擬工具，它允許用戶進行設計及在產品開發的早期階段迅速而準確地驗證設計。它引導用戶從頭至尾地完成模擬過程，使模擬過程變得非常容易。

FLUENTforCATIAV5是專門為CATIA用戶定製的CFD軟體，將FLUENT完全集成在CATIAV5內部，用戶就像使用CATIA其他分析環境一樣使用FLUENT軟體。

G/Turbo是專業的葉輪機械網格生成軟體。

AIRPAK是面向HVAC工程師的CFD軟體，並依照ISO7730標準提供舒適度、PMV、PPD等衡量室內外空氣質量(IAQ)的技術指標。

MIXSIM是專業的攪拌槽CFD模擬軟體。

除FLUENT外，常用的CFD軟體及相關模擬軟體還有專業三維流場分析軟體——CFX、三維CFD快速求解器——CART3D、流體系統模擬、設計與優化平台——Flowmaster、專業的離散元模擬分析軟體——EDEM等，專業的多相流求解軟體——FLOW-3D。

FLUENT軟體具有以下特點：

FLUENT軟體採用基於完全非結構化網格的有限體積法，而且具有基於網格節點和網格單元的梯度演演算法；

定常/非定常流動模擬，而且新增快速非定常模擬功能；

FLUENT軟體中的動/變形網格技術主要解決邊界運動的問題，用戶只需指定初始網格和運動壁面的邊界條件，餘下的網格變化完全由解算器自動生成。網格變形方式有三種：彈簧壓縮式、動態鋪層式以及局部網格重構。其局部網格重構是FLUENT所獨有的，而且用途廣泛，可用於非結構網格、變形較大問題以及物體運動規律事先不知道而完全由流動所產生的力所決定的問題；在FLUENT17.0之後，新增加了嵌套網格功能。

FLUENT軟體具有強大的網格支持能力，支持界面不連續的網格、混合網格、動/變形網格以及滑動網格等。值得強調的是，FLUENT軟體還擁有多種基於解的網格的自適應、動態自適應技術以及動網格與網格動態自適應相結合的技術；

FLUENT軟體包含三種演演算法：非耦合隱式演演算法、耦合顯式演演算法、耦合隱式演演算法，是商用軟體中最多的；

FLUENT軟體包含豐富而先進的湍流模型，使得用戶能夠精確地模擬無粘流、層流、湍流。湍流模型包含Spalart-Allmaras模型、k-ω模型組、k-ε模型組、雷諾應力模型(RSM)組、大渦模擬模型(LES)組以及最新的分離渦模擬(DES)和V2F模型等。另外用戶還可以定製或添加自己的湍流模型；

適用於牛頓流體、非牛頓流體；

含有強制/自然/混合對流的熱傳導，固體/流體的熱傳導、輻射；

化學組份的混合/反應；

自由表面流模型，歐拉多相流模型，混合多相流模型，顆粒相模型，空穴兩相流模型，濕蒸汽模型；

融化溶化/凝固；蒸發/冷凝相變模型；

離散相的拉格朗日跟蹤計算；

非均質滲透性、慣性阻抗、固體熱傳導，多孔介質模型（考慮多孔介質壓力突變）；

風扇，散熱器，以熱交換器為對象的集中參數模型；

慣性或非慣性坐標系，複數基準坐標系及滑移網格；

動靜翼相互作用模型化后的接續界面；

基於精細流場解算的預測流體雜訊的聲學模型；

質量、動量、熱、化學組份的體積源項；

豐富的物性參數的資料庫；

磁流體模塊主要模擬電磁場和導電流體之間的相互作用問題；

連續纖維模塊主要模擬纖維和氣體流動之間的動量、質量以及熱的交換問題；

高效率的并行計算功能，提供多種自動/手動分區演演算法；內置MPI并行機制大幅度提高并行效率。另外，FLUENT特有動態負載平衡功能，確保全局高效并行計算；

FLUENT軟體提供了友好的用戶界面，並為用戶提供了二次開發介面（UDF）；

FLUENT軟體採用C/C++語言編寫，從而大大提高了對計算機內存的利用率。

在CFD軟體中，Fluent軟體是目前國內外使用最多、最流行的商業軟體之一。Fluent的軟體設計基於"CFD計算機軟體群的概念",針對每一種流動的物理問題的特點，採用適合於它的數值解法在計算速度、穩定性和精度等各方面達到最佳。由於囊括了FluentDynamicalInternational比利時PolyFlow和FluentDynamicalInternational(FDI)的全部技術力量(前者是公認的在黏彈性和聚合物流動模擬方面佔領先地位的公司，後者是基於有限元方法CFD軟體方面領先的公司),因此Fluent具有以上軟體的許多優點。

適用面廣

包括各種優化物理模型，如計算流體流動和熱傳導模型(包括自然對流、定常和非定常流動，層流，湍流，紊流，不可壓縮和可壓縮流動，周期流，旋轉流及時間相關流等);輻射模型，相變模型，離散相變模型，多相流模型及化學組分輸運和反應流模型等。

適用範圍廣，FLUENT含有多種傳熱燃燒模型及多相流模型，可應用於從可壓到不可壓、從低速到高超音速、從單相流到多相流、化學反應、燃燒、氣固混合等幾乎所有與流體相關的領域；

高效省時

Fluent將不同領域的計算軟體組合起來，成為CFD計算機軟體群，軟體之間可以方便地進行數值交換，並採用統一的前、后處理工具，這就省卻了科研工作者在計算方法、編程、前後處理等方面投入的重複、低效的勞動，而可以將主要精力和智慧用於物理問題本身的探索上。

穩定性好精度高

對每一種物理問題的流動特點，有適合它的數值解法，用戶可對顯式或隱式差分格式進行選擇，以期在計算速度、穩定性和精度等方面達到最佳。經過大量算例考核，同實驗符合較好；可達二階精度。

早期的Fluent只是一個求解器，還需要專門的前處理網格劃分軟體來輸出網格。其中ANSYS公司的ICEMCFD 進行網格劃分，其功能十分強大。另外，諸如Gridpro，hypermesh，pointwise，ansa等前處理軟體均能輸出fluent支持的網格文件。另外，在fluent被ansys收購之後，ansys將tgrid模塊集成到了fluent中，因此fluent目前也具有劃分網格的功能了。

Fluent——基於非結構化網格的通用CFD求解器，針對非結構性網格模型設計，是用有限元法求解不可壓縮流及中度可壓縮流流場問題的CFD軟體。可應用的範圍有紊流、熱傳、化學反應、混合、旋轉流（rotatingflow）及震波（shocks）等。在渦輪機及推進系統分析都有相當優秀的結果，並且對模型的快速建立及shocks處的格點調適都有相當好的效果。

Fidap——基於有限元方法的通用CFD求解器，為一專門解決科學及工程上有關流體力學傳質及傳熱等問題的分析軟體，是全球第一套使用有限元法於CFD領域的軟體，其應用的範圍有一般流體的流場、自由表面的問題、紊流、非牛頓流流場、熱傳、化學反應等等。FIDAP本身含有完整的前後處理系統及流場數值分析系統。對問題整個研究的程序，數據輸入與輸出的協調及應用均極有效率。

Polyflow——針對粘彈性流動的專用CFD求解器，用有限元法模擬聚合物加工的CFD軟體，主要應用於塑料射出成形機，擠型機和吹瓶機的模具設計。

Mixsim——針對攪拌混合問題的專用CFD軟體，是一個專業化的前處理器，可建立攪拌槽及混合槽的幾何模型，不需要一般計算流力軟體的冗長學習過程。它的圖形人機介面和組件資料庫，讓工程師直接設定或挑選攪拌槽大小、底部形狀、折流板之配置，葉輪的型式等等。MixSim隨即自動產生3維網路，並啟動FLUENT做後續的模擬分析。

Icepak——專用的熱控分析CFD軟體，專門模擬電子電機系統內部氣流，溫度分佈的CFD分析軟體，特別是針對系統的散熱問題作模擬分析，藉由模塊化的設計快速建立模型。

Fluent求解器本身就附帶有比較強大的后處理功能。另外，Tecplot也是一款比較專業的后處理器，可以把一些數據可視化，這對於數據處理要求比較高的用戶來說是一個理想的選擇。