10 ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ CFD ที่ดีที่สุดสำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ขั้นสูง

การวิเคราะห์ CFD ช่วยให้วิศวกรเห็นภาพ ทดสอบ และวิเคราะห์การออกแบบผลิตภัณฑ์ของตนสำหรับปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการไหลของของไหล การถ่ายเทความร้อน ความปั่นป่วน วัสดุที่ไม่ใช่ของนิวโทเนียน และอื่นๆ

เทคโนโลยีนี้ช่วยให้องค์กรและวิศวกรสามารถคำนวณประสิทธิภาพการออกแบบได้อย่างง่ายดายทุกเวลาในทุกสภาวะ ส่งผลให้ประหยัดเวลา ความพยายาม และเงิน

แต่กระบวนการนี้ไม่ง่ายอย่างนั้นมาก่อน การทดสอบทางกายภาพที่มีราคาแพงเป็นวิธีเดียวในการแก้ปัญหาในทางปฏิบัติก่อนที่การจำลองหรือการวิเคราะห์ CFD จะเข้ามาในภาพ มันเกี่ยวข้องกับการทดสอบอย่างเข้มงวดโดยใช้ต้นแบบที่มีการเรียกคืนและความล้มเหลวมากมาย

นอกเหนือจากการทดสอบ คุณต้องแก้ไขปัญหาอย่างรวดเร็วเพื่อย้ายการออกแบบไปสู่การผลิต ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ CFD ช่วยคุณได้ และนี่คือสิ่งที่ฉันจะพูดถึงในบทความนี้

เริ่มกันเลย

CFD คืออะไร?

พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (CFD) เป็นส่วนหนึ่งของกลศาสตร์ของไหลที่ใช้โครงสร้างข้อมูลและการคำนวณเชิงตัวเลขเพื่อวิเคราะห์และแก้ปัญหาการไหลของของเหลว (ก๊าซและของเหลว) เช่น องค์ประกอบทางเคมี ความหนาแน่น และความเร็ว

และเครื่องมือในการวิเคราะห์ CFD และแก้ปัญหาการไหลของของเหลวก็คือซอฟต์แวร์ CFD ช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะใช้แนวคิดการไหลที่ดีที่สุดตั้งแต่ช่วงเริ่มต้นของการออกแบบผลิตภัณฑ์ เพื่อให้ส่วนประกอบทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้สภาวะต่างๆ

CFD ทำให้ง่ายต่อการวิเคราะห์ปัญหาการไหลของของไหลที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาระหว่างของเหลวกับก๊าซ ของเหลว-ของแข็ง หรือของไหล-ของไหล ใช้ตัวแก้ปัญหาขั้นสูงในการแปลงกฎทางกายภาพจากสมการเชิงอนุพันธ์ย่อยเป็นสมการพีชคณิตและแก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

วิศวกรและนักวิเคราะห์ใช้คอมพิวเตอร์ในการคำนวณเหล่านี้เพื่อจำลองของไหลที่ไหลอย่างอิสระและปฏิกิริยากับพื้นผิว ด้วยการใช้คอมพิวเตอร์ที่มีความซับซ้อนหรือซูเปอร์คอมพิวเตอร์ คุณสามารถรับวิธีแก้ปัญหาที่แม่นยำด้วยความเร็วสูง แม้ในปัญหาที่ซับซ้อนที่สุด

CFD ถูกใช้ในด้านต่างๆ เช่น:

• วิศวกรรมการบินและอวกาศเพื่อจำลองอากาศพลศาสตร์ของเครื่องบิน การไหลแบบปั่นป่วน/ราบเรียบ การไหลแบบบีบอัด/บีบอัดไม่ได้ การออกแบบ airfoil เครื่องจักรที่หมุนได้ ฯลฯ
• การผลิตทางอิเล็กทรอนิกส์ เช่น การจำลองแบตเตอรี่ การทำความเย็น และอื่นๆ
• การทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศ (HVAC)
• รถยนต์เพื่อจำลองอากาศพลศาสตร์ของชิ้นส่วนรถยนต์ ท่อ และวาล์ว
• การป้องกันโพรงอากาศ
• อุปกรณ์กีฬา และอื่นๆ อีกมากมาย

การวิเคราะห์ CFD ทำงานอย่างไร

โดยทั่วไป การวิเคราะห์ CFD ประกอบด้วยสามขั้นตอนหลัก:

การประมวลผลล่วงหน้า: นี่คือเวลาที่ปัญหาการไหลของของไหลเปลี่ยนเป็นรูปแบบคอมพิวเตอร์ที่ไม่ต่อเนื่องและเหมาะสมที่สุด วิศวกรและนักวิเคราะห์ตั้งสมมติฐานสองสามข้อตามประเภทของการไหล เช่น บีบอัดไม่ได้ บีบอัดไม่ได้ คงที่ ชั่วคราว หนืด ไม่หนืด ฯลฯ พวกเขายังสร้างตาข่ายและใช้เงื่อนไขขอบเขตบนพื้นผิวที่มีการโต้ตอบ

การแก้ปัญหา: การวิเคราะห์ CFD ใช้ตัวแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพซึ่งดำเนินการคำนวณตามจริงเกี่ยวกับปัญหาหรือสมการการไหลของของไหล และนำเสนอโซลูชันที่แม่นยำและรวดเร็ว

หลังการประมวลผล: นักวิเคราะห์เห็นภาพและวิเคราะห์ผลลัพธ์ในขั้นตอนสุดท้ายเพื่อสรุปในรูปแบบของตาราง กราฟ ภาพเคลื่อนไหว ฯลฯ

ประโยชน์ของการวิเคราะห์ CFD คืออะไร?

การวิเคราะห์ CFD มีประโยชน์ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ในหลาย ๆ ด้าน:

#1. ประสิทธิภาพ

การวิเคราะห์และแก้สมการที่ซับซ้อนจะต้องใช้เวลามหาศาลหากทำด้วยตนเองผ่านการทดสอบและการคำนวณแบบทั่วไป แต่ซอฟต์แวร์การวิเคราะห์ CFD สามารถแก้สมการการไหลของของไหลที่ซับซ้อนได้ด้วยความรวดเร็วและแม่นยำ ซึ่งช่วยประหยัดเวลาและแรงของคุณ

#2. มีความยืดหยุ่นมากขึ้น

คุณสามารถวัดปริมาณที่จำกัดได้ในแต่ละครั้งโดยใช้วิธีการแบบแมนนวล อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์ CFD ช่วยให้คุณวัดปริมาณทางกายภาพทั้งหมดที่คุณต้องการพร้อมๆ กันด้วยความละเอียดสูงเนื่องจากพลังในการคำนวณที่ยอดเยี่ยม ช่วยย้ายการออกแบบของคุณไปสู่การทดสอบและการผลิตทางกายภาพได้อย่างรวดเร็ว

#3. คำติชมเชิงปฏิบัติ

วิศวกรสามารถสร้างการออกแบบและทดสอบประสิทธิภาพก่อนการก่อสร้างได้โดยใช้การวิเคราะห์ CFD ช่วยให้คุณเปลี่ยนรูปร่าง โครงสร้าง ขนาด มาตราส่วน ฯลฯ ของโมเดลของคุณได้อย่างง่ายดายในซอฟต์แวร์และปิดท้ายโมเดลที่มีประสิทธิภาพที่สุด

#4. ประสบการณ์จริง

การจำลองประกอบด้วยปรากฏการณ์และเงื่อนไขต่างๆ ในโลกแห่งความเป็นจริง เช่น การเคลื่อนที่ของลม ความโน้มถ่วง ความเร็วของแสง เป็นต้น ดังนั้น คุณสามารถสร้างสภาพแวดล้อมและทดสอบการออกแบบของคุณกับสภาวะเหล่านั้นเพื่อทำความเข้าใจประสิทธิภาพและพฤติกรรมของพวกมัน

ตอนนี้ มาดูเครื่องมือวิเคราะห์ CFD ที่ดีที่สุดในตลาดกัน

Autodesk CFD

Autodesk CFD เป็นซอฟต์แวร์จำลอง CFD ที่ดีมากสำหรับนักวิเคราะห์และวิศวกรในการทำนายการไหลและพฤติกรรมของก๊าซและของเหลวอย่างชาญฉลาด ช่วยลดความต้องการสำหรับต้นแบบทางกายภาพที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการไหลของของไหลสำหรับประสิทธิภาพการออกแบบ

คุณได้รับคุณสมบัติมากมายในซอฟต์แวร์ CFD และเครื่องมือจำลองความร้อนซึ่งทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด การใช้เครื่องมือนี้ทำให้คุณสามารถเปรียบเทียบการออกแบบเพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมของไหลภายในได้ ก่อนที่คุณจะย้ายไปยังการผลิต นอกจากนี้ คุณยังสามารถปรับปรุงการกระจายแรงดันสำหรับการควบคุมการไหลและแก้สมการสำหรับแบบจำลองการถ่ายเทความร้อนทั้งหมดได้ ตั้งแต่ของแข็ง-ของแข็งหรือของแข็ง-ของเหลว

Autodesk CFD ให้คุณเชื่อมต่อกับ Fusion 360 เพื่อเปิดใช้งานการแก้ไขและการลดความซับซ้อนของ CAD คุณยังสามารถใช้ระบบอัตโนมัติแบบเมชและเรขาคณิตสำหรับการปรับขนาดตาข่าย เรียกใช้การวิเคราะห์หลายรายการบนเซิร์ฟเวอร์ HPC ระยะไกล หรือในเครื่องเพื่อแก้ปัญหาโมเดลขนาดใหญ่ที่มีความยืดหยุ่น

ซอฟต์แวร์ช่วยให้คุณปรับการออกแบบให้เหมาะสมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพอาคารสำหรับ MEP และแอปพลิเคชันสถาปัตยกรรม คุณยังสามารถจำลองส่วนต่อประสานระหว่างก๊าซและของเหลว จำลองปรากฏการณ์การไหลต่างๆ เช่น การหก การพุ่งเข้าใส่ และคลื่น และพัฒนาสมการที่กำหนดเองเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มองเห็นได้

คุณสมบัติเพิ่มเติมที่คุณพบได้ใน Autodesk CFD คือการเชื่อมต่อ CAD การจำลองประสิทธิภาพของส่วนประกอบฮีทซิงค์ และการติดตามอนุภาคเพื่อให้เข้าใจทิศทางการไหลและการไหลเวียนได้ดีขึ้น นอกจากนี้ยังเปิดใช้งานการผสมสเกลาร์ การสร้างแบบจำลองการแผ่รังสี การวิเคราะห์อุปกรณ์หมุน และการสร้างแบบจำลองการควบแน่นและความชื้น

นอกเหนือจากนี้ การวิเคราะห์ปริมาณความร้อนจากแสงอาทิตย์และการมองเห็นควัน อินเทอร์เฟซผู้ใช้ที่ปรับแต่งได้และสะอาด ผลลัพธ์จากข้อมูล และการเขียนสคริปต์อัตโนมัติผ่าน API ยังเป็นคุณสมบัติที่มีค่าในซอฟต์แวร์ CFD นี้อีกด้วย

SimScale

ซอฟต์แวร์ CFD ของ SimScale ทำงานบนคลาวด์ที่ให้คุณทดสอบ ตรวจสอบ เพิ่มประสิทธิภาพ และทำซ้ำการออกแบบของคุณผ่านการจำลองออนไลน์ เปิดใช้งานกระบวนการทั้งหมดในเว็บเบราว์เซอร์ ดังนั้นคุณไม่จำเป็นต้องต่อสู้กับพลังในการคำนวณที่จำกัด ค่าใช้จ่ายสูง และความสามารถในการเข้าถึง

เนื่องจากการจำลองแบบชั่วคราวต้องใช้เงินและเวลามากขึ้นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ ซอฟต์แวร์ CFD ของ SimScale ช่วยแก้ปัญหานี้ได้ ตัวแก้ปัญหาที่ใช้ GPU นี้ใช้วิธี Lattice-Boltzmann (LBM) เพื่อให้มีความแม่นยำสูงและความเร็วที่ไม่มีใครเทียบได้

พวกเขายังได้ร่วมมือกับ Numeric Systems GmbH เพื่อสร้างคุณสมบัติที่พร้อมใช้งานทันทีโดยใช้ Pacefish ด้วยเหตุนี้ เวลาการจำลองแบบชั่วคราวจึงลดลงจากวันและสัปดาห์เหลือเป็นนาทีและชั่วโมง นอกจากนี้ ซอฟต์แวร์ยังทำงานบน GPU หลายตัวพร้อมกันและมีเวลาตอบสนองที่สั้นกว่ากระบวนการมาตรฐาน 20 ถึง 30 เท่า

SimScale รองรับการสร้างแบบจำลองความวุ่นวายหลายประเภท เช่น Smagorinsky, k-omega SST, Hybrid SST-IDDES และ SST-DDES เนื่องจากความสามารถในการอัดของไหลเป็นการพิจารณาที่สำคัญ เครื่องมือนี้จึงสนับสนุนการจำลองสำหรับของเหลวที่อัดได้และของไหลที่ไม่สามารถบีบอัดได้อย่างแม่นยำเพื่อช่วยให้คุณออกแบบและพัฒนาผลิตภัณฑ์ได้อย่างปลอดภัยและมีคุณภาพ

ซอฟต์แวร์ CFD ของ SimScale สามารถแก้สมการการไหลของของไหลที่ซับซ้อนได้ด้วยวิธีตัวเลขที่แม่นยำ ดังนั้นจึงใช้ได้กับการออกแบบส่วนประกอบต่างๆ ของเครื่องบิน แอร์ฟอยล์ ท่อ วาล์ว และอื่นๆ นอกจากนี้ยังใช้ได้กับทั้งกระแสลมปั่นป่วนและการไหลแบบราบ นอกเหนือจากการจำลองแบบชั่วคราวและแบบคงที่ ดังนั้นจึงมีประโยชน์สำหรับการออกแบบท่อ การแผ่ควัน คลีนรูม และเครื่องแยกไซโคลน

ซอฟต์แวร์นำเสนอความสามารถในการจำลองความร้อน การสร้างแบบจำลองหลายสปีชีส์ หรือโฟลว์หลายเฟสด้วยวิธีการ Volume of Fluid (VoF) ความช่วยเหลือ นอกจากนี้ยังใช้ตัวแก้ปัญหา OpenFOAM เพื่อวิเคราะห์ของเหลวที่ไม่ผสมสองชนิด เช่น น้ำและน้ำมัน ซึ่งมีประโยชน์สำหรับวิศวกรรมกระบวนการและการใช้งานทางทะเล

เรียกใช้การจำลองสภาวะคงตัวโดยใช้หน้าต่างอ้างอิงหลายอัน (MRF) หรือเงื่อนไขขอบเขตที่หมุนไปพร้อมกับการจำลองชั่วคราวด้วย Arbitrary Mesh Interface (AMI) คุณยังสามารถจำลองและประเมินการเคลื่อนไหวของร่างกายที่มั่นคงที่เกี่ยวข้องกับอิสระ 6 องศา (DoF) ซึ่งเหมาะสำหรับการต่อเรือและการออกแบบท่อ

Ansys

วิศวกรออกแบบทุกคนต้องเคยใช้หรืออย่างน้อยเคยได้ยินเกี่ยวกับ Ansys ที่มีเครื่องมือจำลอง CFD ที่ยอดเยี่ยมเพื่อช่วยให้คุณตัดสินใจได้เร็วและดีขึ้น การจำลอง CFD ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำและมีพลังในการคำนวณสูง และผ่านการตรวจสอบคุณภาพแล้ว

เครื่องมือ CFD นั้นใช้งานง่ายและมีประสิทธิภาพเพื่อช่วยคุณปรับปรุงความปลอดภัยและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ของคุณ ในขณะที่ลดความพยายามและเวลาในการพัฒนา นอกจากนี้ ยังรับประกันข้อผิดพลาดเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย และมอบความเป็นไปได้ที่ยอดเยี่ยมในการสร้างสรรค์และผลิตผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมที่สุดโดยใช้ตัวแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพระดับอุตสาหกรรม

ไม่ว่าคุณกำลังมองหาวิธีการจำลองการทำไอซิ่งบนเครื่องบินอย่างมีประสิทธิภาพ หรือเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องยนต์สันดาปภายใน (IC) ให้สูงสุด Ansys มีเครื่องมือที่จะช่วยคุณ พวกเขาเป็นมิตรกับผู้ใช้และขั้นสูงเพื่อประหยัดเวลาและช่วยเพิ่มผลผลิตของคุณ

ผลิตภัณฑ์ CFD บางส่วนที่พวกเขานำเสนอ ได้แก่:

• Ansys Fluent สำหรับการสร้างแบบจำลองขั้นสูงที่มีความแม่นยำสูง
• Ansys CFX สำหรับความเร็ว ความทนทาน และความแม่นยำที่โดดเด่นในการใช้งานเครื่องจักรเทอร์โบ
• Ansys Chemkin-Pro เป็นเครื่องมือ CFD ระดับพรีเมียมสำหรับการสร้างแบบจำลองระบบที่ทำปฏิกิริยาทางเคมีที่ซับซ้อน

นอกจากนี้ยังมีเครื่องมือที่เกี่ยวข้องอื่นๆ เช่น Ansys BladeModeler, Ansys Rocky, Ansys Vista TF, Ansys TurboGrid, Ansys Polyflow, Ansys Model Fuel Library, Ansys FENSAP-ICE, Ansys EnSight และ Ansys Forte

OpenFOAM

OpenFOAM เปิดตัวในปี 2547 เป็นซอฟต์แวร์โอเพ่นซอร์สและซอฟต์แวร์ CFD ฟรีที่พัฒนาโดย OpenCFD มีฐานผู้ใช้ที่สำคัญทั่วโลกในภูมิภาควิทยาศาสตร์และวิศวกรรมส่วนใหญ่ รวมถึงองค์กรวิชาการและการค้า

OpenFOAM มีคุณสมบัติมากมายที่สามารถใช้เพื่อแก้ปัญหาการไหลของของไหลตั้งแต่ธรรมดาไปจนถึงซับซ้อน เช่น ปฏิกิริยาเคมี การถ่ายเทความร้อน ความปั่นป่วน กลศาสตร์ของแข็ง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และเสียง นอกจากนี้ ชุมชนนักพัฒนาของ OpenFOAM ยังคงมีส่วนร่วมในการพัฒนา และยังรวมถึงการพัฒนาที่สนับสนุนโดยลูกค้าเพื่อออกเวอร์ชันใหม่ทุกๆ 6 เดือน

โดยได้รับการทดสอบอย่างอิสระโดยผู้เชี่ยวชาญแอปของ ESI-OpenCFD ลูกค้าที่เลือก และพันธมิตรด้านการพัฒนา พวกเขาทำการทดสอบซอฟต์แวร์อย่างเข้มงวดเพื่อการประกันคุณภาพ กระบวนการประเมินผลโค้ด การตรวจสอบ และการตรวจสอบยืนยันรวมถึงการทดสอบหน่วยนับร้อยทุกวัน

โมดูล CFD

ซอฟต์แวร์การสร้างแบบจำลอง CFD ของ Consol – โมดูล CFD ช่วยให้คุณกำหนดแบบจำลองและแก้ปัญหาเพื่อศึกษาระบบที่มีการไหลของของไหล นอกจากนี้ยังใช้ได้กับระบบที่ประกอบด้วยการไหลของของไหลและปรากฏการณ์ทางกายภาพ ซึ่งหมายความว่าใช้ได้กับทั้งกระแสเดี่ยวและหลายเฟส

โมดูล CFD นำเสนอเครื่องมือในการสร้างแบบจำลองรากฐานที่สำคัญของการวิเคราะห์การไหลของของไหลต่างๆ เช่น:

• กระแสอัดและอัดไม่ได้
• กระแสน้ำปั่นป่วนและราบเรียบ
• ไหลในสื่ออิสระหรือมีรูพรุนและพื้นที่เปิดโล่ง
• การไหลของฟิล์มบาง

ซอฟต์แวร์ใช้ความสามารถเหล่านี้ผ่านอินเทอร์เฟซการไหลของโครงสร้างเพื่อกำหนด วิเคราะห์ และแก้ปัญหาการไหลในสถานะคงที่และชั่วคราวใน 3D, 2D และ 2D axisymmetric นอกจากนี้ยังมีฟังก์ชันการทำงานที่ปรับแต่งมาเพื่อแก้ปัญหาเกี่ยวกับการไหลที่มีเลขมัคสูง กระแสที่ไม่ใช่นิวตัน และเครื่องจักรที่หมุนได้

โมดูล CFD สามารถสร้างแบบจำลองการไหลของปฏิกิริยาและคอนจูเกตการถ่ายเทความร้อนในสภาพแวดล้อมเดียวกัน เพื่อให้คุณวิเคราะห์ปัญหาการไหลได้พร้อมกัน นอกเหนือจากนี้ ยังมีความสามารถด้านมัลติฟิสิกส์ เช่น การโต้ตอบกับโครงสร้างของเหลว ซึ่งคุณสามารถเปิดใช้งานได้โดยการรวมซอฟต์แวร์เข้ากับโมดูล Comsol อื่นๆ

Simcenter

วิเคราะห์และคาดการณ์ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ในโลกแห่งความเป็นจริงด้วยความช่วยเหลือของซอฟต์แวร์จำลอง Simcenter CFD โดยซีเมนส์ เครื่องมือวิเคราะห์ CFD ชั้นนำของอุตสาหกรรมนี้นำเสนอการจำลองปัญหาทางวิศวกรรมต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับของไหล โครงสร้าง และฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ

ไม่ว่าคุณจะเป็นนักออกแบบ วิศวกร CFD หรือนักวิจัย ซอฟต์แวร์นี้สามารถช่วยคุณวิเคราะห์ปัญหาการไหลของของไหลที่ซับซ้อนและเปลี่ยนข้อมูลเชิงลึกที่ได้รับไปสู่การพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ นอกจากนี้ยังสามารถจำลองปัญหาที่เกี่ยวข้องกับชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและโต้ตอบได้หลายส่วนอย่างง่ายดายด้วยการใช้ mesh morphing, overset meshing หรือทั้งสองอย่างรวมกัน

นอกจากนี้ คุณสามารถใช้คุณสมบัติการย้ายตาข่ายสำหรับการจำลองแบบคงที่หรือชั่วคราวและการศึกษาพารามิเตอร์ นี่เป็นวิธีที่ง่ายดายในการเปลี่ยนหรือจัดตำแหน่งวัตถุและศึกษาการกำหนดค่าการออกแบบต่างๆ ซอฟต์แวร์ Simcenter CFD มีความสามารถในการสร้างแบบจำลอง Lagrangian และ Eulerian เพื่อให้เหมาะกับความต้องการการจำลองที่แตกต่างกันอย่างแม่นยำ

ไม่ต้องพูดถึง นี่เป็นเครื่องจำลองทางวิศวกรรมเชิงพาณิชย์เครื่องแรกที่มีคุณลักษณะ DEM พร้อมการจำลองการไหลเชิงตัวเลข ช่วยให้คุณวิเคราะห์ว่ากระแสที่ปั่นป่วนโต้ตอบกับกระแสปฏิกิริยาอย่างไร เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ทำงานได้ดีภายใต้สภาวะการทำงานที่หลากหลาย

นอกจากนี้ คุณยังได้รับไลบรารีขนาดใหญ่ที่มีแบบจำลองที่แม่นยำในการทำนายแหล่งกำเนิดเสียง เช่น แบบจำลองสภาวะคงตัว DES/LES และแบบจำลองการขยายพันธุ์ คุณยังสามารถใช้การจำลองแบตเตอรี่โดยใช้ข้อกำหนดทางเรขาคณิตและประสิทธิภาพเพื่อตรวจสอบการออกแบบแบตเตอรี่ Li-ion ดิจิทัลของคุณ

Flowsquare

ซอฟต์แวร์ CFD ฟรีอีกตัวในรายการนี้คือ Flowsquare ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ CFD สองมิติเพื่อวิเคราะห์การไหลของของไหลที่ไม่เสถียรและไม่เกิดปฏิกิริยา/ปฏิกิริยาพร้อมกับการไหลแบบเปรี้ยงปร้างหรือเหนือเสียง มีสภาพแวดล้อมที่สะดวกสำหรับการวิเคราะห์ CFD และมีเป้าหมายเพื่อให้ผู้คนใกล้ชิดกับเทคโนโลยีนี้มากขึ้น และจำลองกระแสเพื่อดึงความสนใจด้านวิชาการหรือการศึกษาของพวกเขา

เครื่องมือ CFD เชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่มีค่าใช้จ่ายสูงและต้องการความเชี่ยวชาญและทรัพยากรด้านการคำนวณจำนวนมาก ไม่ใช่ทุกคนที่สามารถใช้งานได้ แต่ Flowsquare นั้นฟรีและออกแบบมาเพื่อให้ใช้งานง่าย ไม่ต้องการความเชี่ยวชาญในทักษะต่างๆ เช่น การแมช การเขียนโปรแกรม CAD และก่อน/หลังการประมวลผล คุณสามารถเริ่มต้นด้วยการสเก็ตช์ฟิลด์การจำลองอย่างง่ายโดยใช้เครื่องมือระบายสีใดๆ เช่น Microsoft Paint

ตั้งค่าโดเมนการคำนวณโดยใช้ภาพบิตแมป 1-2 ภาพและไฟล์ข้อความเดียว ที่นี่ คุณสามารถแสดงภาพแบบเรียลไทม์และบันทึกเป็นไฟล์บิตแมป มีเครื่องมือสร้างภาพข้อมูลในตัวสำหรับสี เส้นขอบเวกเตอร์ อนุภาค Lagrangian และกราฟ

Flowsquare ใช้เงื่อนไขและรูปแบบตัวเลขที่มีความยืดหยุ่นสูง และข้อมูลการจำลองมีให้ในรูปแบบไบนารีสำหรับขั้นตอนหลังการประมวลผล มีการใช้ทั่วโลกโดยบุคคล บริษัท และสถาบันการศึกษาเพื่อวัตถุประสงค์หลายประการ

พาราวิว

ParaView เป็นซอฟต์แวร์สร้างภาพข้อมูลและการวิเคราะห์แบบหลายแพลตฟอร์มและโอเพนซอร์ส ช่วยให้คุณสร้างภาพข้อมูลได้อย่างรวดเร็วและวิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้วิธีการเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ

การจำลอง CFD ของ ParaView ช่วยให้คุณสามารถศึกษาการยก การลาก การไหลของอากาศ ฯลฯ เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบ นอกจากนี้ยังสามารถวิเคราะห์ชุดข้อมูลขนาดใหญ่ด้วยทรัพยากรหน่วยความจำการคำนวณแบบกระจาย นอกจากนี้ คุณยังสามารถทำการสำรวจข้อมูลแบบโต้ตอบโดยทางโปรแกรมหรือในแบบ 3 มิติ โดยใช้คุณสมบัติการประมวลผลแบบแบตช์ของซอฟต์แวร์

คุณสามารถเรียกใช้ ParaView บนซูเปอร์คอมพิวเตอร์และวิเคราะห์ชุดข้อมูลระดับเพตาสเกลหรือบนแล็ปท็อปของคุณเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลเล็กน้อย ความเก่งกาจนี้ทำให้ใช้ได้กับอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัย และห้องปฏิบัติการระดับชาติต่างๆ ยิ่งไปกว่านั้น ยังได้รับรางวัลหลายรางวัลจากการคำนวณและประสิทธิภาพที่สูงอีกด้วย

ใช้ประโยชน์จาก ParaView สำหรับโครงการต่อไปของคุณและรับประโยชน์จากบริการขั้นสูงและโซลูชันการวิจัยและพัฒนา คุณยังสามารถเข้าร่วม ParaView Forum และรับทราบข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับการพัฒนาล่าสุด เครื่องมือนี้เหมาะสำหรับกรณีการใช้งานหลายอย่าง เช่น:

• เครื่องมือวิเคราะห์ข้อมูลสภาพภูมิอากาศ (CDAT) ช่วยให้นักวิเคราะห์ติดตาม คาดการณ์ และติดตามการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
• การจำลอง CFD ช่วยให้ทีมการบินวิเคราะห์และศึกษาการยกและลาก
• สำรวจข้อมูลที่ดื่มด่ำอย่างสังหรณ์ใจ
• ParaView Catalyst และ PHASTA ช่วยในการจำลองการควบคุมการไหล CFD ที่มีความเที่ยงตรงสูงสำหรับโปรไฟล์ปีก
• การจำลอง ALEGRA ในจานเซรามิกที่ใช้ในการเจาะไอพ่นรูปทรง
• ตัวเชื่อมต่อ NVIDIA Omniverse ParaView ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถวิเคราะห์ข้อมูลสภาพอากาศและสภาพอากาศแบบโต้ตอบพร้อมกับผลกระทบที่มีต่อโลก

อัลแทร์

ไม่ว่าคุณจะต้องการสร้างแบบจำลอง CFD ขั้นสูง หรือศึกษาผลกระทบจากความร้อนหรือของไหลที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบของคุณ Altair สามารถช่วยคุณได้ด้วยเครื่องมือมากมาย มีตัวแก้ปัญหาที่ปรับขนาดได้หลายตัวและซอฟต์แวร์ CFD ก่อนและหลังการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพเพื่อทดสอบประสิทธิภาพของระบบทั้งหมดและวิเคราะห์ส่วนประกอบในรายละเอียด

Altair CFD ใช้ตัวแก้ปัญหา Navier-Stokes ที่มีความสามารถในการวิเคราะห์ที่หลากหลายสำหรับการถ่ายเทความร้อน การไหล วัสดุที่ไม่ใช่ของนิวตัน และความปั่นป่วน มันสามารถนำเสนอโซลูชันที่แข็งแกร่ง แม่นยำ และปรับขนาดได้โดยไม่คำนึงถึงโทโพโลยีและคุณภาพขององค์ประกอบตาข่าย

เทคโนโลยีขั้นสูงมอบประสิทธิภาพด้านพลังงานและต้นทุนที่ปรับให้เหมาะสมด้วยการประมวลผลแบบ GPU เพื่อประสิทธิภาพสูง ด้วยเหตุนี้ คุณจึงสามารถจำลองแบบจำลองที่ซับซ้อนได้บนเซิร์ฟเวอร์เครื่องเดียว และคำนวณแอโรอะคูสติกจากเครื่องที่หมุนได้ เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า พลังงานหมุนเวียน และพัดลมระบายความร้อน

คุณสามารถใช้เวิร์กโฟลว์เฉพาะที่คล่องตัวใน Altair HyperWorks ได้ด้วยฟังก์ชันการทำงานของตัวแก้ปัญหา การประมวลผลล่วงหน้า และหลังการประมวลผล นอกจากนี้ Altair CFD ยังใช้วิธี Lattice Boltzmann (LBM) เพื่อทำนายคุณสมบัติแอโรไดนามิกด้วยความเร็วที่รวดเร็วดุจสายฟ้าสำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล รถแข่ง ยานพาหนะสำหรับงานหนัก และรถบรรทุกขนาดเล็ก

Altair ใช้โปรแกรมแก้ปัญหา Smooth Particle Hydrodynamics (SPH) เพื่อทำนายการไหลรอบ ๆ รูปทรงที่ซับซ้อนในการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อน นอกจากนี้ เครื่องมือ Discrete Element Method (DEM) ยังจำลองและศึกษาพฤติกรรมของวัสดุที่ละเอียดสำหรับถ่านหิน เมล็ดพืช เส้นใย ผง ฯลฯ

คุณสามารถคำนวณ Altair CFD และ EDEM เพื่อจำลองปฏิกิริยาของของเหลวและอนุภาคได้เหมือนจริง และตรวจสอบระบบที่ซับซ้อน เช่น เตียงฟลูอิไดซ์เบด การเคลือบแบบพ่นฝอย การอบแห้ง การกรอง และการผสมของแข็งกับของเหลว เครื่องมืออื่นๆ ในชุดนี้ ได้แก่ Altair FlowSimulator สำหรับการถ่ายเทความร้อน การออกแบบการไหลและการเผาไหม้ SimLab สำหรับการทำความเย็นอิเล็กทรอนิกส์ และอื่นๆ

SOLIDWORKS

หากคุณเป็นผู้ใช้ SOLIDWORKS คุณจะชอบ SOLIDWORKS Flow Simulation Software โดยจะจัดการกับปัญหาการไหลของของไหลโดยใช้การวิเคราะห์เชิงตัวเลขและให้ผลป้อนกลับแบบไดนามิกสำหรับประสิทธิภาพเชิงความร้อนและการไหลของของเหลวของผลิตภัณฑ์ของคุณ

เมื่อใช้คุณสมบัติการปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสม คุณสามารถทำให้กระบวนการวิเคราะห์และออกแบบเป็นไปโดยอัตโนมัติเพื่อค้นหาการออกแบบซ้ำที่ดีที่สุดภายในสภาพแวดล้อม CAD ที่คุ้นเคย เครื่องมือนี้ช่วยให้คุณจำลองก๊าซและของเหลวได้หลากหลายภายใต้สถานการณ์ต่างๆ

การใช้งานทั่วไปคือการไหลรอบท่อร่วม ระบบทำความเย็นแบบอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และอากาศพลศาสตร์ คุณจะได้รับเครื่องมือวิเคราะห์ CFD มากมายสำหรับการผสานรวม FEA การวิเคราะห์ระบบการหมุน การวิเคราะห์การไหลภายนอกและภายใน โมดูลทำความเย็นอิเล็กทรอนิกส์ ไดนามิกของพื้นผิวอิสระ การศึกษาอนุภาค และโมดูล HVAC

ซอฟต์แวร์ CFD นี้ทำงานร่วมกับ SOLIDWORKS และใช้อินเทอร์เฟซ CAD สำหรับการวิเคราะห์ มันสามารถจดจำปริมาตรของไหลได้โดยอัตโนมัติในการออกแบบขึ้นอยู่กับประเภทการวิเคราะห์ และช่วยให้คุณเรียกใช้สถานการณ์ CFD ได้หลายสถานการณ์ และสร้างเทมเพลตการวิเคราะห์ด้วยอินพุตและพารามิเตอร์ที่แม่นยำ คุณยังสามารถใช้ประโยชน์จากการเมชแบบไดนามิกด้วยการปรับเมชอัตโนมัติสำหรับกิจกรรมที่มีของเหลวสูง

บทสรุป

ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ CFD ช่วยให้คุณเห็นภาพและวิเคราะห์ปัญหาเกี่ยวกับการไหลของของเหลว การถ่ายเทความร้อน ฯลฯ ในการออกแบบผลิตภัณฑ์ของคุณ คุณสามารถแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ เพื่อให้การออกแบบและพัฒนาผลิตภัณฑ์ปลอดภัยและมีคุณภาพยิ่งขึ้น