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项目详情

Ansys CFX是Ansys提供的计算流体力学(CFD)软件,面向旋转机械分析与设计优化,可用于泵机、涡轮机、压缩机、风扇以及其他旋转机械。它将求解器和模型封装在现代、直观且灵活的图形用户界面中,并以旋转机械应用的鲁棒性、精度和行业验证著称。软件支持从叶片设计、网格处理到结果分析的旋转工作流程,并通过会话文件、脚本和表达式语言支持定制与自动化。

核心功能

旋转机械设置与后处理

CFX提供流程化的旋转机械前处理设置,帮助工程师完成旋转区域和相关仿真流程的准备。官网同时列出“简化旋转设置和后处理”,并将其作为产品的主要能力之一。软件可用于泵、风扇、压缩机和涡轮等产品的仿真,帮助工程师更快获得用于设计判断的计算结果。

转子—静子相互作用与瞬态叶栅法

软件支持转子—静子相互作用模型,可用于旋转部件之间相互影响的分析。瞬态叶栅法(TBR)能够将全周几何结构减少到单通道,再通过时间推进或谐波平衡来解决问题。官网将瞬态叶栅法、谐波平衡法和多级叶片CFD建模列为规格速览中的功能。

空气力学分析

CFX支持旋转部件的空气力学仿真,用于在设计初期分析气动结构性能。官网说明,瞬态叶栅法可将几何结构从全周减少到单通道;相关问题可以通过时间推进或谐波平衡进行求解。该能力用于支持旋转组件的安全性和耐久性分析。

湍流与高级物理模型

CFX提供多种湍流模型,用户可以根据应用选择模型,其中包括广义k-ω(GEKO)模型。GEKO具有可调系数,可根据不同流态进行调整。软件还包含先进的蒸汽和真实气体模型、壁面泡核沸腾模型以及高级材料建模能力,可用于计算壁面沸腾、相变、气泡生长、阻力和非阻力等相关过程。

材料属性与叶片设计优化

高级材料建模支持使用真实气体和流体属性生成结果,并可从REFPROP数据库创建真实气体和流体属性表,以处理临界点附近的材料属性变化。液态水和蒸汽属性可从内置IAPWS数据库中选择。CFX还集成叶片设计工具和优化方法,支持从设计工具或软件合作伙伴产品开始,贯通设计、网格和结果分析流程。

高性能计算与自动化

CFX具有高度可扩展的高性能计算能力,可用于加快旋转机械产品的仿真速度。其图形界面支持会话文件、脚本和表达式语言,用于流程定制和自动化。2026 R1版本新增PyCFX,这是CFX组件的Python接口,包括CFX-Pre和CFD-Post,并提供完整的物理模型支持、用户文档及示例。

使用方式

官网将CFX作为软件工具提供,当前客户可以从Ansys客户门户的下载中心下载Ansys CFX。产品界面包含CFX-Pre、求解器管理器和CFD Post等组件;CFD Post可用于图表、流线、轮廓等可视化和定量分析。用户还可以通过会话文件、脚本、表达式语言以及2026 R1新增的PyCFX Python接口进行定制和自动化。官网同时提供Ansys CFX入门培训课程。

适用人群与场景

旋转机械工程师可以使用CFX分析泵机、风扇、压缩机和涡轮的流体问题,并改进产品设计。叶片设计人员可以把叶片设计工具、优化方法、网格和仿真结果结合起来,研究复杂旋转叶片几何结构的热性能。航空与能源领域的工程团队可以将其用于燃气轮机、旋转机械和叶片冷却相关分析。需要研究湍流、壁面沸腾、真实气体或流体属性变化的仿真人员,也可以使用其相应物理模型和材料建模能力。

简化旋转设置和后处理提供流程化的旋转机械前处理设置,并支持旋转仿真结果后处理。
转子-静子相互作用支持转子-静子相互作用模型以及多级叶片CFD建模。
瞬态叶栅法可将全周几何结构减少到单通道,并通过时间推进或谐波平衡求解。
高度可扩展HPC支持高度可扩展的高性能计算,以加快泵、风扇、压缩机和涡轮等产品的仿真速度。
高级材料建模支持从REFPROP数据库创建真实气体和流体属性表,并可选择内置IAPWS数据库中的液态水和蒸汽属性。
PyCFX Python接口PyCFX包括CFX-Pre和CFD-Post,提供完整的物理模型支持、用户文档及示例。

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