无网格、粒子法大涡模拟新一代CFD软件—— XFlow

XFlow是新一代流体力学计算技术，它基于无网格、拉格朗日粒子法和大涡模拟（LES) 技术，省去了划分网格的时间，能真实地分析复杂几何和运动物体， 大大提高流体计算效率和精确性, 为客户节省价格昂贵的试验成本。

技术原理

 无网格、拉格朗日法（Meshless Lagrangian approach）

——能够处理复杂几何的流体仿真问题。

 基于粒子的能量求解器（Particle-based kinetic solver）

——能够处理介观的玻尔兹曼Boltzmann方程和宏观可压缩NS方程。

 大涡模拟和壁面模型（Large Eddy Simulation， LES）

——使用统一的非平衡壁面函数对边界层进行建模，粘性子区和对数区之间的连续混合。

产品优势

 无需网格划分

——极大提高了对复杂几何进行流场分析的效率。

 不需要简化CAD模型，完整考虑复杂几何细节

——能够更加真实地分析存在复杂几何细节的流动特性。

 善于分析物体运动过程和自由液面的流动

——包括波浪、刚体、强迫或约束运动条件下的流场变化。

 捕捉瞬态三维流场发生、发展各阶段的特性

——克服传统NS求解方法的不足、降低计算代价。

 自适应的尾流跟踪和细化（Adaptive wake refinement）

——靠近壁面自动提高精度，动态追随尾迹发展过程。

 复杂边界条件和物理过程分析

——耦合换热、跨/超音速流、多孔介质、非牛顿流、多相流等。

 气动声学分析

——不需要人为地稳定或跟踪自然压力波的演变，直接进行声波分析。

 流固耦合分析

——内置的结构求解器，以自然的方式允许完全的流固耦合分析。

 近似线性的加速性能

——甚至能够在桌面个人电脑上进行三维瞬态流体仿真。

 简单易用的用户界面

——方便用户更高效的配置模型、边界条件、壁面精度等。

 后处理和可视化渲染功能

——交互式的压力、流线、粒子显示、动画、带状图等。

案例

车辆交通

 整车气动力学和冷却气流分析

XFlow包括一个全尺寸数字风洞，可以进行完全的道路模拟（例如：带有旋转车轮和移动地面的模拟）；在开发的初期就可以考虑所有几何细节，包括发动机舱内和车身底部细节；同时考虑冷却气流的要求。

航空航天

 起落架收放瞬态流场模拟

通过XFlow真实的分析起落架收放过程中动态流场特性，计算气动阻力规律，可以更好地确定液压系统载荷，实现机构和控制系统的设计优化。

风能

 风力机整机三维瞬态流场仿真预测

通过XFlow可以对风机进行整机三维瞬态流场动力学分析，能够对旋翼表面压力、速度变化、涡的形成过程、噪声进行真实的分析和数值预测。

土木建筑

 生产线的通风换热效果动态流场分析（Samsung三星电子）

通过XFlow真实模拟整个生产线、机器手、工件运动全过程的流场特性，快速分析出空调安装位置及功率的冷却效果。借助XFlow设计师能改善空调气流的品质，整体上提高和改进车间内部通风换热效果。

电子电气

 对冰箱、散热器的瞬态流场模拟

借助XFlow能够对冰箱、散热器等电器和电子设备的内外流场、温度场进行真实分析，帮助设计人员改善产品流动特性、提升品质和节能效果。