?流體分析軟件通過模擬分析空氣、水等流體的流動。

在設(shè)計階段使用流體分析軟件，因為它比實驗成本更低，花費的時間也更少。此外，通過實驗解釋液體和氣體等流體的流動通常是困難且昂貴的。

因此，流體分析軟件是有用的，因為它可以用來研究流體在測量儀器無法測量的高溫高壓環(huán)境中以及在海嘯、河流等無法進行實驗的大規(guī)模環(huán)境中的運動。

流體分析軟件的使用

流體分析軟件應(yīng)用于各種產(chǎn)品研發(fā)現(xiàn)場、生產(chǎn)線現(xiàn)場、天氣預(yù)報等。主題廣泛，例如分析汽車發(fā)動機內(nèi)部的流量和壓力、分析如何減少汽車受到的阻力以及開發(fā)CPU冷卻機制等。

• 汽車行駛時空氣所受的力分析
• 使用空調(diào)時房間內(nèi)的氣流分析
• 氣流分析可提高發(fā)熱機器冷卻機制的效率
• 天氣預(yù)報中的風(fēng)向和氣壓分析
• 螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)分析等

流體分析軟件原理流體分析軟件通過使用計算機對以下兩個基本方程進行數(shù)值計算來分析流體流動。

1.連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒）

這是一條規(guī)則，規(guī)定流體不能自發(fā)地從真空中冒出來，也不能突然在真空中消失，這就是所謂的“無中生有”。這意味著水不會突然流出。

2.動量守恒定律（納維-斯托克斯方程）?

該定律規(guī)定，除非向物體施加外力，否則物體運動的強度不會改變。它實際上是從牛頓運動方程推導(dǎo)出來的。

此外，在分析溫度等時，需要求解包含能量守恒測量的方程。商業(yè)流體分析軟件通常包括模型創(chuàng)建部分、模擬執(zhí)行部分和后處理部分，但也有僅具有模擬執(zhí)行部分（求解器）的軟件和專用于模型創(chuàng)建部分的軟件。還

1. 預(yù)處理/模型創(chuàng)建部分

模型創(chuàng)建是創(chuàng)建用于流體分析的形狀的過程。在許多情況下，可以使用使用 3DCAD 創(chuàng)建的 STEP、IGES 和 Parasolid 等文件格式。熱流體分析軟件還能夠設(shè)置邊界條件，例如流體將在所創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)中流動的位置以及溫度恒定的位置。

為了執(zhí)行計算，模型的形狀由稱為網(wǎng)格的晶格表示。創(chuàng)建干凈的網(wǎng)格是加快分析速度和提高準確性的重要因素。模型創(chuàng)建軟件具有輕松選擇尺寸等并自動生成高質(zhì)量網(wǎng)格的功能。

2. 模擬執(zhí)行部分

這里，我們指的是通常稱為求解器的部分。狹義的流體分析軟件僅指這部分。該求解器能夠求解連續(xù)性方程、動量守恒方程、能量守恒方程等。

如今，計算機具備了解決更復(fù)雜模型的能力，并且隨著計算機性能的提高，計算可以執(zhí)行得更快。

3.后處理部分

通過使用 3D 模型可視化分析結(jié)果，您可以更直觀地理解它們。根據(jù)產(chǎn)品的不同，分析功能也有不同的特點。

根據(jù)計算結(jié)果，我們創(chuàng)建使用不同顏色顯示壓力和溫度分布的等高線圖、用箭頭顯示流動狀態(tài)的矢量圖、以及用線條顯示流動的流線圖。首先，有一種通過離散空間來表達流體的方法。有限元法和有限體積法作為離散化方法而聞名。另一方面，還有一種稱為粒子法的方法，它將流體表示為粒子的集合。

由于 CAE 特有的方法、技術(shù)和功能多種多樣，因此每次需要根據(jù)要模擬的現(xiàn)象設(shè)置最佳方法和條件。熱流體分析軟件的范圍從設(shè)計簡單易用的軟件到熱流體分析專業(yè)人員使用的多功能軟件。

每個公司都有所不同，但作為粗略的指導(dǎo)，通常存在以下幾點差異。

• 湍流模型數(shù)量
• 具有多相流分析功能
• 存在非牛頓流體分析功能
• 存在耦合分析功能（結(jié)構(gòu)分析等）?
• 它有能力處理可壓縮流體嗎？　

許可制度還存在其他差異。明確使用目的和所需功能，選擇最合適的軟件。