ANSYS CFX является одним из самых популярных программных продуктов для решения задач течения жидкостей и газов. В т.ч. ANSYS CFX получил мировое признание за выдающуюся точность, надежность и скорость при моделировании вращающихся машин, таких как насосы, вентиляторы, компрессоры, газовые и гидравлические турбины.
Турбулентные течения
Для учета различных турбулентных течений в ANSYS CFX входят следующее модели: RANS модели, LES и DES модели для расчета больших вихрей и изолированных вихрей соответственно, а также SST модели, позволяющие моделировать переход от ламинарного течения к турбулентному (Ментер-Лэнгтри) и потоки, где недостаточно статических моделей турбулентности (SAS).
Моделирование воздействия турбулентных порывов ветра на парус яхты
Многофазные течения
Модели, встроенные в ANSYS CFX, позволяют моделировать различные многокомпонентные течения, в т.ч. со свободной поверхностью. Возможно моделирование перемешивания, разрыва и слияния фаз, распыления жидкости, фазового перехода, включая конденсацию, кипение, испарение и кавитацию.
Моделирование многофазного течения в гидротурбине
Турбомашиностроение
Специально для инженеров-расчетчиков, участвующих в разработке турбин и других вращающихся машин, в ANSYS CFX входит широкий набор специализированных моделей и вертикальных инструментов для подготовки моделей, обработки и анализа результатов, например, высокопроизводительные модели нестационарного взаимодействия роторов и статоров и возможность моделирования флаттера лопаток. Для создания сложной геометрии лопаток рекомендуется использовать специализированный геометрический модуль ANSYS BladeModeler.
Распределение чисел Маха в роторе и статоре турбины
Горение и химические реакции
ANSYS CFX позволяет подробно моделировать различные процессы горения и химические реакции, например, оценку пожарной безопасности, моделирование процессов в газовых турбинах, реактивных двигателях, промышленных печах, двигателях внутреннего сгорания и т.д. В CFX присутствуют модели горения как ламинарных, так и турбулентных течений, а также встроенная обширная база химических реакций.
Моделирование горения в газовой турбине
Теплообмен
ANSYS CFX позволяет решать задачи, с учетом различных видов теплообмена и теплообразования в жидкостях, газах, твердых телах и между ними, в т.ч. теплопередачи, лучистого теплообмена, свободной и вынужденной конвекции. Поддерживается моделирование сопряженного теплообмена и передача результатов в ANSYS Mechanical для расчета напряженно-деформированного состояния, вызванного изменением температуры.
Тепловой расчет очистки электрической печи от шлака
Рабочая среда
ANSYS CFX интегрирован в расчетную платформу ANSYS Workbench, служащую для проведения параметрических и междисциплинарных расчетов. Архитектура Workbench позволяет проводить как независимый анализ течения жидкостей и газа, так и расчет комплексных моделей, используя несколько решателей из различных разделов физики, например анализ влияния потоков на напряженно-деформированное состояние конструкции (FSI).
Схема проекта ANSYS Workbench, включающая модели CFX и Mechanical
Высокопроизводительные расчеты
ANSYS CFX позволяет достигать максимальной производительности вычислительных ресурсов при выполнении распараллеленных расчетов на моделях с большим числом степеней свободы при помощи ANSYS HPC, в том числе с использованием графических ядер GPU. ANSYS HPC максимально эффективно использует архитектуру процессоров, оптимизирует баланс нагрузки и скорость передачи данных для максимально быстрого достижения результатов на самых разнообразных расчетных моделях.