Fluent是目前國(guó)際上比較流行的商用CFD軟件包，在美國(guó)的市場(chǎng)占有率為60%，凡是和流體、熱傳遞和化學(xué)反應(yīng)等\x00關(guān)的工業(yè)均可使用。它具有豐富的物理模型、先進(jìn)的數(shù)值方法和強(qiáng)大的前后處理功能，在航空航天、汽車設(shè)計(jì)、石油天然氣和渦輪機(jī)設(shè)計(jì)等方面都有著廣泛的應(yīng)用。

   CFD商業(yè)軟件FLUENT，是通用CFD軟件包，用來模擬從不可壓縮到高度可壓縮范圍內(nèi)的復(fù)雜流動(dòng)。由于采用了多種求解方法和多重網(wǎng)格加速收斂技術(shù)，因而FLUENT能達(dá)到最佳的收斂速度和求解精度。靈活的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和基于解的自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)及成熟的物理模型，使FLUENT在轉(zhuǎn)換與湍流、傳熱與相變、化學(xué)反應(yīng)與燃燒、多相流、旋轉(zhuǎn)機(jī)械、動(dòng)/變形網(wǎng)格、噪聲、材料加工、燃料電池等方面有廣泛應(yīng)用。目前與FLUENT配合最好的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格軟件是ICEM，而不是早已過時(shí)的GAMBIT。

      FLUENT軟件具有以下特點(diǎn)：

定常/非定常流動(dòng)模擬，而且新增快速非定常模擬功能；

  Fluent 前處理網(wǎng)格劃分

軟件蚪

FLUENT系列軟件包括通用的CFD軟件FLUENT、POLY­FLOW、FIDAP，工程設(shè)計(jì)軟件FloWizard、FLUENT for CATIAV5，TGrid、G/Turbo，CFD教學(xué)軟件FlowLab，面向特定專業(yè)應(yīng)用的ICEPAK、AIRPAK、MIXSIM軟件等。

FLUENT軟件包含基于壓力的分離求解器、基于壓力的耦合求解器、基于密度的隱式求解器、基于密度的顯式求解器，多求解器技術(shù)使FLUENT軟件可以用來模擬從不可壓縮到高超音速范圍內(nèi)的各種復(fù)雜流場(chǎng)。FLUENT軟件包含非常豐富、經(jīng)過工程確認(rèn)的物理模型，可以模擬高超音速流場(chǎng)、轉(zhuǎn)捩、傳熱與相變、化學(xué)反應(yīng)與燃燒、多相流、旋轉(zhuǎn)機(jī)械、動(dòng)/變形網(wǎng)格、噪聲、材料加工等復(fù)雜機(jī)理的流動(dòng)問題。

FLUENT軟件的動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)處于絕對(duì)領(lǐng)先地位，并且包含了專門針對(duì)多體分離問題的六自由度模型，以及針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的兩維半動(dòng)網(wǎng)格模型。

POLYFLOW是基于有限元法的CFD軟件，專用于粘彈性材料的層流流動(dòng)模擬。它適用于塑料、樹脂等高分子材料的擠出成型、吹塑成型、拉絲、層流混合、涂層過程中的流動(dòng)及傳熱和<學(xué)反應(yīng)問題。

FloWizard是高度自動(dòng)化的流動(dòng)模擬工具，它允許用戶進(jìn)行設(shè)計(jì)及在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段迅速而準(zhǔn)確地驗(yàn)證設(shè)計(jì)。它引導(dǎo)用戶從頭至尾地完成模擬過程，使模<過程變得非常容易。

FLUENT for CATIAV5是專門為CATIA用戶定制的CFD軟件，將FLUENT完全集成在CATIAV5內(nèi)部，用戶就像使用CATIA其他分析環(huán)境一樣使用FLUENT軟件。

G/Turbo是專業(yè)的葉輪機(jī)械網(wǎng)格生成軟件。

AIRPAK是面向HVAC工程師的CFD軟件，并依照ISO7730標(biāo)準(zhǔn)提供舒適度、PMV、PPD等衡量室內(nèi)外空氣質(zhì)量(IAQ)的技術(shù)指標(biāo)。

MIXSIM是專業(yè)的攪拌槽CFD模擬軟件。

除FLUENT外，常用的CFD軟件及相關(guān)仿真軟件還有專業(yè)三維流場(chǎng)分析軟件——CFX、三維CFD快速求解器——CART3D、流體系統(tǒng)仿真、設(shè)計(jì)與優(yōu)化平臺(tái)——Flowmaster、專業(yè)的離散元仿真分析軟件 —EDEM等。

優(yōu)點(diǎn)

(1 )適用面廣

包括各種優(yōu)化物理模型，如計(jì)算流體流動(dòng)和熱傳導(dǎo)模型 (包括自然對(duì)流、定常和非定常流動(dòng)，層流，湍流，紊流，不可壓縮和可壓縮流動(dòng)，周期流，旋轉(zhuǎn)流及時(shí)間相關(guān)流等 ) ;輻射模型，相變模型，離散相變模型，多相流模型及化學(xué)組分輸運(yùn)和反應(yīng)流模型等。對(duì)每一種物理問題的流動(dòng)特點(diǎn)，有適合它的數(shù)值解法，用戶可對(duì)顯式或隱式差分格式進(jìn)行選擇，以期在計(jì)算速度、穩(wěn)定性和精度等方面達(dá)到最佳。

(2 )高o省時(shí)

Fluent將不同領(lǐng)域的計(jì)算軟件組合起來，成為CFD計(jì)算機(jī)軟件群，軟件之間可以方便地進(jìn)行數(shù)值交換，并采用統(tǒng)一的前、后處理工具，這就省卻了科研工作者在計(jì)算方法、編程、前后處理等方面投入的重復(fù)、低效的勞動(dòng)，而可以將主要精力和智慧用于物理問題本身的探索上。

(3 )污染物生成模型

包括NOX 和ROX(煙塵 )生成模型。其中NOX 模型能夠模擬熱力型、快速型、燃料型及由于燃燒系統(tǒng)里回燃導(dǎo)致的NOX的o耗。而ROX 的生成是通過使用兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行近似模擬，且只使用于紊流。

優(yōu)點(diǎn)二

FLUENT同傳統(tǒng)的CFD計(jì)算方法相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)

1、穩(wěn)定性好，F(xiàn)LUENT經(jīng)過大量算例考核，同實(shí)驗(yàn)符合較好；

2、適用范圍廣，F(xiàn)LUENT含有多種傳熱燃燒模型及多相流模型，可應(yīng)用于從可壓到不可壓、從低速到高超音速、從單相暗蕉嘞嗔鰲⒒學(xué)反應(yīng)、燃燒、氣固混合等幾乎所有與流體相關(guān)的領(lǐng)域；

3、精度提高，可達(dá)二階精度。

模塊組成

所需前處理軟件

Fluent從6.3版本后一律不再使用GAMBIT作為前處理網(wǎng)格劃分軟件，轉(zhuǎn)而標(biāo)配ICEM CFD^[1]進(jìn)行網(wǎng)格劃分，其功能十分強(qiáng)大，遠(yuǎn)超GAMBIT。值得說明的是：ICEM與Fluent同屬ANSYS公司，ANSYS公司早在五年前就停止了對(duì)GAMBIT的開發(fā)，并將其從官方安裝包中刪除，目前只開發(fā)和更新ICEM。

求解器

Fluent ——基于非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的通用CFD求解器，針對(duì)非結(jié)構(gòu)性網(wǎng)格模型設(shè)計(jì)，是用有限元法求解不可壓縮流及中度可壓縮流流場(chǎng)問題的CFD軟件。可應(yīng)用的范圍有紊流、熱傳、化學(xué)反應(yīng)、混合、旋轉(zhuǎn)流（rotating flow）及震波（shocks）等。在渦輪機(jī)及推進(jìn)系統(tǒng)分析都有相當(dāng)優(yōu)秀的結(jié)果，并且對(duì)模型的快速建立及shocks處的格點(diǎn)調(diào)適都有相當(dāng)好的效果。

Fidap——基于有d元方法的通用CFD求解器，為一專門解決科學(xué)及工程上有關(guān)流體力學(xué)傳質(zhì)及傳熱等問題的分析軟件，是全球第一套使用有限元法于CFD領(lǐng)域的軟件，其應(yīng)用的范圍有一般流體的流場(chǎng)、自由表面的問題、紊流、非牛頓流流場(chǎng)、熱傳、化學(xué)反應(yīng)等等。FIDAP本身含有完整的前后處理系統(tǒng)及流場(chǎng)數(shù)值分析系統(tǒng)。對(duì)問題整個(gè)研究的程序，數(shù)據(jù)輸入與輸出的協(xié)調(diào)及應(yīng)用均極有效率。

Polyflow——針對(duì)粘彈性流動(dòng)的專用CFD求解器，用有限元法仿真聚合物加工的CFD軟件，主要應(yīng)用于塑料射出成形機(jī)，擠型機(jī)和吹瓶機(jī)的模具設(shè)計(jì)。

Mixsim——針對(duì)/拌混合問題的專用CFD軟件，是一個(gè)專業(yè)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(jì)算流力軟件的冗長(zhǎng)學(xué)習(xí)過程。它的圖形人機(jī)接口和組件數(shù)據(jù)庫(kù)，讓工程師直接設(shè)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(dòng)產(chǎn)生3維網(wǎng)絡(luò)，并啟動(dòng)FLUENT做后續(xù)的模擬分析。

Icepak——專用的熱控分析CFD軟件，專門仿真電子電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部氣流，溫度分布的CFD分析軟件，特別是針對(duì)系統(tǒng)的散熱問題_仿真分析，藉由模塊化的設(shè)計(jì)快速建立模型。

后處理器

Fluent求解器本身就附帶有比較強(qiáng)大的后處理功能。另外，Tecplot也是一款比較專業(yè)的后處理器，可以把一些數(shù)據(jù)可視化，這對(duì)于數(shù)據(jù)處理要求比較高的用戶來說是一個(gè)理想的選擇。