大型通用CFD软件体系结构与数据结构研究

针对大型通用CFD软件研制的需求,从新一代结构/非结构混合流场解算器的研制出发,着重研究了大型CFD软件的体系结构和数据结构。首先,针对未来计算流体力学对大型通用CFD软件的需求进行了分析,对软件研制中将要面对的各种计算网格、物理模型、计算方法以及未来多学科耦合计算的发展趋势进行了充分的需求评估。在此基础上,提出了采用面向对象软件设计技术、进行大型CFD软件体系结构和数据结构设计的方法,包括软件的整体架构、层次结构等,其间提出了运行数据库的概念。最后,研制了基于结构/非结构网格的结构/非结构混合解算器(HyperFlow),并通过典型算例对软件进行了验证,同时推广应用于不可压缩非定常流计算、高阶精度DG/FV混合算法等领域,表明本文提出的CFD软件体系结构和数据结构具有良好的通用性和可扩展性。

CFD软件对螺旋槽干气密封的模拟

采用了通用计算流场分析软件fluent,使用gambit软件建立三维计算模型并划分网格,基于三维N-S方程,选用RNGK-ε湍流模型与SIMPLEC算法,对螺旋槽气体密封的三维流场进行了数值研究。通过验证,表明流场的数值计算结果与文献中的试验值吻合较好,模拟了气膜场的压力分布,对进一步研究具有指导意义和实用价值。

CFD软件在汽车设计中的应用为本

本文介绍了应用格子波尔茨曼算法计算汽车外空气动力的全过程。特别介绍了CFD与CAD设计的衔接方法。可以作为推广应用CFD新型算法的借鉴。

风雷(PHengLEI)通用CFD软件设计

风雷软件(PHengLEI)是由中国空气动力研究与发展中心开发的,具有完全自主知识产权的计算流体力学CFD软件平台,已在国内广泛推广使用。作为当前实施的国家数值风洞系统的重要组成部分,正在集成包括直升机旋翼、飞机结冰、风工程、化学反应与燃烧、虚拟飞行、结构/非结构高精度等学科物理模型。针对多学科、多物理模型集成开发的需求,为了适应下一代高性能计算机硬件,在已有工作基础上,进一步设计了面向下一代高性能计算的PHengLEI软件体系结构和数据结构。

CFD软件及源程序辅助工程流体力学课程教学的探索与实践

工程流体力学课程具有较强的理论性,涉及的知识面也较宽广,给该门课程的教与学带来较大的影响。文章针对工程流体力学课程的这些特点,结合多年来的教学实践,将CFD软件和源程序的强大数值模拟功能,引入工程流体力学课程辅助教学中,通过利用CFD软件和源程序进行数值模拟教学这一环节,探讨流体力学课程对接科研成果的教学模式。实践证明,这一模式获得了较好的教学效果。

CFD软件及其在汽车领域的应用

ＣＦＤ软件正大量应用于流体机械设计过程中，本文详细介绍了目前常见的几种大型商业化ＣＦＤ软件的计算方法、适用范围以及各方面性能。并对整个ＣＦＤ软件情况进行了简单的总结。给出了ＣＦＤ在汽车外流场数值模拟和内燃机内部气流场数值模拟的几个算例。总之，随着ＣＦＤ技术的发展，ＣＦＤ必将更广泛地应用于流体机械设计过程中。

CFD软件在通风机设计中的应用

介绍了CFD软件的概况和特点,以及Fluent软件的组成和应用流程,以颗粒示踪等为例说明了Fluent软件在风机设计中的特点,为CFD技术的发展提出了合理的建议。

模型级设计中CFD软件的应用

介绍了CFD软件的特点、分类及压缩机模型级的设计思路。结合实践介绍了NREC及NU MECA软件在模型级设计中的应用。通过具体实例分析了该方法在模型级设计中的可行性。结果表明 :该方法可以有效实现模型级开发 ,缩短开发周期 ,提高研发模型级的成功率 。

CFD软件在“燃烧学”教学中的实践与探讨

本文简要分析了"燃烧学"教学过程中存在的问题,并介绍了CFD(Computational Fluid Dynamics)技术以及CFD软件的代表Star-CD。针对热能与动力工程专业学生在学习"燃烧学"课程中液体燃料喷射和扩散火焰这部分时所面临的难点,根据在"燃烧学"科研与教学实践中的经验,将CFD软件演示教学应用到了"燃烧学"课程的教学中。通过使用CFD软件的模拟配合多媒体技术的使用,使学生非常直观的了解了液体燃料的雾化、扩散和燃烧的整个过程。结果表明,该方法对促进学生学习基础知识以及加强工程实践能力都具有显著的促进作用,取得了良好的教学效果,同时也丰富了"燃烧学"课程的教学方法。

CFD软件在油气储运工程领域的应用

随着CFD技术的逐渐发展和CFD软件应用的不断成熟,CFD软件在油气储运工程领域的应用越来越普及。对此有必要对CFD软件在油气储运领域的应用现状进行归纳总结,主要介绍了CFD软件的基本原理,计算流程以及常用的软件举例;分别叙述了CFD软件在管道顺序输送、管道运行安全、油罐等方面上的应用,并对CFD软件存在的不足进行简单概括分析,对于今后CFD软件在油气储运领域更进一步的应用具有重要意义。

亚跨超CFD软件平台中的网格生成技术

在亚跨超CFD软件平台中 ,提供了一个网格生成平台。利用它 ,可以快速生成常规兵器、常规导弹和正常布局的常规战斗机的计算网格。有多种拓扑结构和多种方法可供选择。结果表明 ,生成的网格实用 ,质量令人满意。气动特性的计算结果也是可靠的。

工程流体力学与CFD软件、创新实践平台的结合

CFD软件和创新实践平台融入工程流体力学本科教学中,学生围绕一个议题分别进行理论计算、实验测试、数值模拟,从而实现知识的学习、应用和深化。让学生既有创新性思考,又提升理论和软件运用能力。将成果运用于毕业设计,可提高毕业设计的质量,培养学生严谨的治学态度,为进一步深造做准备。

CFD软件在工程流体数值模拟中的应用

阐述了CFD商用软件的工程应用 .用FLUENT软件进行了典型测试问题———钝体绕流数值模拟 ,经过与相关文献比较 ,其计算精度和模拟流态完全令人满意 .对于绝大多数工程流体问题 ,从工程实用的角度来说 。

CFD软件在龙子湖泵站设计中的应用

在龙子湖泵站泵装置优化选型设计中,采用CFD软件对2种泵装置方案进行三维流动数值模拟及优化设计水力计算,比较2种方案模拟计算结果,选取最优方案,达到最佳设计效果.

CFD软件在安全生产领域的应用

在安全评价中，通常要对潜在的事故进行分析，对其发生的可能性和造成损失的严重程度进行评估。其中火灾、爆炸、中毒经常造成严重的人员伤亡和巨大的财产损失，影响安全生产和社会安定，是常见的重大事故，因此对这类重大事故的后果评估是安全评价工作中的一个重点。

CFD软件在SRM内弹道方面的应用

随着计算流体力学(CFD)的不断发展,利用计算机对火箭发动机燃烧室内气体的流动过程进行数值模拟已经成为固体火箭发动机设计中非常重要的一种研究手段。本文使用通用流体软件对某微型火箭发动机内弹道特性进行了研究,并通过与理论计算所得数值的比较,证明了模拟结果的正确性。

CFD软件—PHOENICS及在燃气涡轮流场计算中的应用

了解不同 CFD 软件,是选好 CFD 软件、并经济地解决问题的关键。本文从离散方法、求解过程、湍流模型、两相流处理、结果输出等方面对 Phoenics 软件作一解读,并给出某燃气轮机内气固两相流动的流场计算和颗粒轨迹计算实例,以 Eulerian-Lagrangian 方法的成功应用,验证了 Phoenics 软件较强的适用性。

一种高可扩展的通用CFD软件架构设计与原型系统实现

基于国内自主通用计算流体力学CFD软件研制的现状,分析了高可扩展的通用CFD软件架构设计的目标,提出了一种基于面向对象的、高度解耦的层次化通用CFD软件架构,并基于该架构设计实现了一款软件原型系统。最后通过一个完整的CFD案例对原型系统进行了测试与分析,验证了该软件架构的可行性。

用CFD软件模拟天然气放空对环境的影响

结合输气管道放空系统的工艺特点和有关规范要求,采用TGNET软件模拟放空立管口的泄放速率、温度、马赫数、流速等主要工艺参数。并运用FLUENT软件和PHAST软件模拟了放空天然气在大气环境中的对流和扩散后果,比较了二者的计算差异。最后对多种工况下的天然气扩散结果进行对比,结果表明,两种软件均适用于输气管道放空时的天然气扩散模拟。实际操作中PHAST软件的建模过程更为简便,模拟计算时间较短,计算结果可靠性较高,推荐其作为天然气扩散模拟的首选软件。

基于面向对象的非结构航空CFD软件体系结构设计

基于面向对象程序设计思想和航空计算流体力学(CFD)流程,设计了包含基础功能层、功能模块层和应用程序层的CFD软件体系结构,实现了面向航空飞行器空气动力学问题的非结构网格Navier-Stokes方程求解软件ARI-CFD V1.0的研制。同时,也通过二维零压力梯度平板和二维翼型算例对软件的有效性进行了验证。此外,ARI-CFD软件采用面向对象设计,有效解决了早期航空CFD软件采用面向数据流的结构化设计所带来的可维护性差、可重用性低以及大型工业程序研制周期长等问题,可以为面向航空飞行器设计的多学科仿真软件高效、可持续性研制提供有效支撑。