Ansys Fluent

Ansys Fluent

نرم افزار Ansys Fluent دارای قابلیت های مدل سازی گسترده ای است که برای مدل سازی جریان، آشفتگی، انتقال حرارت و واکنش برای کاربردهای صنعتی مورد نیاز است. اینها از جریان هوا از بال هواپیما گرفته تا احتراق در کوره، از ستون های حباب گرفته تا سکوهای نفتی، از جریان خون به تولید نیمه هادی ها و از طراحی اتاق تمیز تا تصفیه خانه های فاضلاب. Ansys Fluent دامنه وسیعی از جمله مدل های خاص را در اختیار شما قرار می دهد و قابلیت مدل سازی احتراق درون سیلندر، هوای آکوستیک، توربوماشین ها و سیستم های چند فاز را دارد.

تاریخچه Ansys Fluent

اولین نسخه تجاری نرم افزار Ansys نسخه 2.0 با برچسب گذاری شد و در سال 1971 منتشر شد. در آن زمان، این نرم افزار از جعبه کارتهای پانچ تشکیل شده بود و این برنامه به طور معمول یک شبه اجرا می شد تا نتیجه ای حاصل شود صبح روز بعد. در سال 1975 ، ویژگی های غیر خطی و حرارتی اضافه شد. این نرم افزار به طور انحصاری در مادربردهای اصلی مورد استفاده قرار گرفت، تا اینکه نسخه 3.0 (نسخه دوم) برای VAXstation در سال 1979 معرفی شد. نسخه 3 دارای رابط خط فرمان مانند DOS بود.

در سال 1980 ، اپل دوم عرضه شد و به آنسایز اجازه داد تا بعداً در همان سال به یک رابط کاربری گرافیکی در نسخه 4 تبدیل شود. نسخه 4 نرم افزار Ansys برای شبیه سازی الکترومغناطیس استفاده و استفاده از آن آسان تر بود. در سال 1989 ، Ansys شروع به همکاری با Compuflo کرد. نرم افزار پویایی سیال Flotran Compuflo با نسخه 5 که در سال 1993 منتشر شد در Ansys ادغام شد. پیشرفت های عملکرد در نسخه 5.1 زمان پردازش را دو به چهار برابر کرد و پس از آن یک سری پیشرفت های عملکرد برای همگام شدن با پیشرفت در محاسبات به دست آمد. Ansys همچنین ادغام نرم افزار خود را با نرم افزار CAD مانند Autodesk آغاز کرد.

در سال 1996 ، Ansys نرم افزار تجزیه و تحلیل ساختاری DesignSpace ، محصول شبیه سازی تست تست سقوط و قطره LS-DYNA و شبیه ساز آنالیز سیالات پویا (CFD) را منتشر کرد. Ansys همچنین پشتیبانی از پردازش موازی را برای رایانه های شخصی با پردازنده های مختلف اضافه کرد. محصول آموزشی Ansys / ed در سال 1998 معرفی شد. نسخه 6.0 محصول اصلی Ansys در دسامبر 2001 منتشر شد. نسخه 6.0 مدل سازی در مقیاس بزرگ را برای اولین بار عملی کرد، اما بسیاری از کاربران از رابط کاربری آبی جدید ناامید شدند. رابط کاربری چند ماه بعد در 6.1 دوباره انجام شد. نسخه 8.0 حل کننده چند میدانی Ansys را معرفی کرد، که به کاربران امکان می دهد چگونگی تعامل چندین مشکل فیزیکی با یکدیگر را شبیه سازی کنند.

نسخه 8.0 در سال 2005 منتشر شد و نرم افزار تعامل مایع با ساختار مایعات Ansys را معرفی کرد، که ساختار اثرات و مایعات را بر یکدیگر شبیه سازی می کند. Ansys همچنین محصولات نرم افزاری طراحی احتمالي و محصولات نرم افزاری DesignXplorer خود را منتشر كرد كه هم با احتمالات و هم اتفاقی عناصر فیزیكی مقابله می كند. در سال 2009 نسخه 12 با نسخه دوم کاربنچ کارآزموده منتشر شد. Ansys همچنین به طور فزاینده ای تلفیق ویژگی ها در نرم افزار Workbench را آغاز کرد.

نسخه 15 Ansys در سال 2014 منتشر شد. این ویژگی جدیدی را برای کامپوزیتها ، اتصالات پیچیده شده و ابزارهای بهتر مش اضافه کرد. در فوریه 2015 ، نسخه 16 موتور فیزیک AIM و دسکتاپ الکترونیک را معرفی کرد ، که برای طراحی نیمه هادی است. سال بعد ، نسخه 17 یک رابط کاربری جدید و بهبود عملکرد برای محاسبه مشکلات دینامیکی سیال ارائه داد. در ژانویه سال 2017 ، Ansys نسخه 18 را منتشر کرد. نسخه 18 به کاربران امکان می دهد داده های دنیای واقعی را از محصولات جمع آوری کرده و سپس آن داده ها را در شبیه سازی های آینده بگنجانند. سازنده برنامه Ansys ، که به مهندسان اجازه می دهد ابزارهای مهندسی سفارشی را بسازند ، بفروشند و بفروشند ، با نسخه 18 نیز معرفی شدند.

Ansys R1 2020 منتشر شده در ژانویه سال 2020 ، روند شبیه سازی Ansys و مدیریت داده ها (SPDM) ، اطلاعات مربوط به مواد و ارائه محصولات محصول الکترومغناطیسی را به روز می کند. در اوایل سال 2020 ، برنامه دانشگاهی Ansys از یک میلیون بار دریافت دانش آموز فراتر رفت.

معرفی CFD

دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) علم پیش بینی جریان سیال، انتقال جرم و حرارت، واکنش‌های شیمیایی و پدیده‌های مرتبط با آن‌ها به وسیله حل عددی معادلات ریاضیاتی حاکم زیر است :

• بقای (پایستاری) جرم
• بقای (پایستاری) مومنتوم
• بقای (پایستاری) انرژی
• بقای (پایستاری) گونه‌ها

در این روش با تبدیل معادلات دیفرانسیل حاکم بر سیالات به معادلات جبری، امکان حل عددی این معادلات فراهم می‌شود. با تقسیم ناحیه مورد نظرِ به المان‌های کوچک‌تر و اعمال شرایط مرزی برای گره‌های مرزی، با در نظرگرفتن تقریب‌هایی یک دستگاه معادلات خطی بدست می‌آید که با حل این دستگاه معادلات جبری، میدان سرعت، فشار و دما در ناحیه‌ی مورد نظر بدست می‌آید. با استفاده از نتایج بدست آمده از حل معادلات، برآیند نیروهای وارد بر سطوح، ضرایب برا و پسا و ضریب انتقال حرارت را می‌توان محاسبه نمود. در دینامیک سیالات محاسباتی از روش‌ها و الگوریتم‌های مختلفی جهت رسیدن به جواب بهره می‌برند، ولی در تمامی موارد، دامنه مسئله را به تعداد زیادی اجزاء کوچک تقسیم می‌کنند و برای هر یک از این اجزاء مسئله را حل می‌کنند.

خصوصیات Ansys Fluent

Ansys نرم افزار شبیه سازی مهندسی را برای استفاده در چرخه عمر محصول تولید و روانه بازار می کند. نرم افزار تجزیه و تحلیل عناصر محدود مکانیکی Ansys برای شبیه سازی مدل های کامپیوتری سازه ها، الکترونیک یا اجزای دستگاه برای تجزیه و تحلیل قدرت، چقرمگی، کشسانی، توزیع دما، الکترومغناطیس، جریان سیال و سایر ویژگی ها استفاده می شود. از Ansys برای تعیین چگونگی عملکرد یک محصول با مشخصات مختلف، بدون ساخت محصولات آزمایشگاهی یا انجام آزمایش های خرابی استفاده می شود.

بیشتر شبیه سازی های Ansys با استفاده از سیستم Ansys Workbench ، که یکی از محصولات اصلی شرکت است انجام می شود. به طور معمول، کاربران Ansys ساختارهای بزرگتر را به اجزای کوچکی که هر کدام بصورت جداگانه مدل سازی شده اند، تجزیه می کنند. ممکن است کاربر با تعیین ابعاد یک شی و سپس اضافه کردن وزن، فشار، دما و سایر خصوصیات بدنی شروع کند. سرانجام، نرم افزار Ansys حرکات، خستگی، شکستگی، جریان سیال، توزیع دما، راندمان الکترومغناطیسی و سایر اثرات را در طول زمان شبیه سازی و تجزیه و تحلیل می کند.

نرم افزار Ansys Fluent دارای قابلیت های مدل سازی گسترده و بدنی است که برای مدل سازی جریان، آشفتگی، انتقال حرارت و واکنش برای کاربردهای صنعتی مورد نیاز است. اینها از جریان هوا از بال هواپیما گرفته تا احتراق در کوره، از ستون های حباب گرفته تا سکوهای نفتی، از جریان خون تا تولید نیمه هادی ها و از طراحی اتاق تمیز تا تصفیه خانه های فاضلاب و دامنه وسیعی از جمله مدل های خاص را در اختیار شما قرار می دهد و قابلیت مدل سازی احتراق درون سیلندر، هوای آکوستیک، توربوماشین ها و سیستم های چند فاز را دارد.

همچنین محاسبات بسیار مقیاس پذیر و با کارایی بالا (HPC) را برای کمک به حل شبیه سازی های پیچیده، بزرگ مدل محاسباتی (CFD) با سرعت و مقرون به صرفه ارائه می دهد. فلونت با مقیاس گذاری به 172،000 هسته، رکورد ابر رایانه ای جهان را تعیین کرد.

امکانات Fluent

همه کاربران می توانند نتایج عالی شبیه سازی CFD را با Fluent بدست آورند

با تجربه جدید Fluent ، کاربران تازه کار یا متخصص می توانند شبیه سازی سیالات را در زمان کمتری و با آموزش کمتر از گذشته انجام دهند. گردش کار با مش کار آسان و با استفاده از فناوری موزائیک که با حلال اثبات شده Fluent جفت شده است ، نتایج برتر ارائه می دهند.

• یک راه حل کامل و تک پنجره را در Fluent ارائه می دهد.
• جریان کار مسلط را برای تولید مش از CAD وارداتی ساده می کند.
• موانعی را برای کارهای عادی که کاربران را ناامید می کند، برطرف می کند.

گردش کار مبتنی بر کار

گردش کار مبتنی بر کار، شما را از طریق یک فرآیند شبیه سازی سازمان یافته راهنمایی می کند که دقیق ترین نتیجه را در زمان کمتری ارائه می دهد. در هر مرحله از فرآیند، نرم افزار مناسب ترین گزینه های طراحی یا پیش فرض را برای گزینه ای با بهترین عملکرد ارائه می دهد. اطلاعات Bench Mark نشان می دهد که کاربران گردش کار هندسه ضد آب را با 70 درصد کمتر کلیک و 50 درصد کمتر در زمان دستی انجام می دهند.

یک گردش کار با تحمل خطا، با استفاده از یک “بسته بندی” لایه ای از مش که نواقص سطح در هندسه را پوشش می دهد، مشبک سازی هندسه های غیر ضد آب (“کثیف”) را سرعت می بخشد. مدل های پیچیده ای که قبلاً روزها یا حتی هفته ها طول می کشید، اکنون می توانند در ساعتهایی با حداقل فداکاری برای دقت شبیه سازی مشبک شوند.

فناوری مش موزاییکی

شبکه بندی اکنون شامل یک فناوری منحصر به فرد در انتظار ثبت اختراع است که نتایج با کیفیت بالاتری را با سرعت بالاتر ارائه می دهد. این فن آوری مشبک موزائیک از یک لایه لایه مرزی با کیفیت بالا برای ترکیب خودکار انواع مش لایه مرزی، برای وضوح سریع و دقیق جریان استفاده می کند. در یک شبیه سازی معیار از یک بال فرمول یک، مش موزاییک دارای سلول های کمتری و با کیفیت بهتر بود، به حافظه 34 درصد کمتری نیاز داشت و 47 درصد سریعتر از زمان حل آن بود. پردازش موازی به سرعت مشبک های موزائیک را تا 10 برابر سریعتر تولید می کند.

سرعت و سادگی

تغییرات اندیشمند در هر صفحه و هر مرحله نفوذ می کند و شبیه سازی را به یک شادی تبدیل می کند. کاربران با تعداد کلیک های کمتری، ورود داده های ساده، کشیدن و رها کردن فعال، تعامل هوشمند تعبیه شده و موارد دیگر روبرو می شوند.

برخی از زمینه های کاری Fluent

گردش کار کارآمد و انعطاف پذیر

Fluent به طور کامل در محیط Ansys Workbench یکپارچه شده است، سکویی که برای گردش کار کارآمد و انعطاف پذیر، ارتباط CAD و قابلیت های قدرتمند در مدل سازی و مشبک هندسی طراحی شده است. مدیر پارامتر داخلی ساخته شده به راحتی می توانید گزینه های مختلف طراحی را به سرعت مورد بررسی قرار دهید.

ساخته شده برای Multiphysics

بینش عمیق تری نسبت به فعل و انفعالات پیچیده و غالباً ضد حساسیت ناشی از فیزیک های مختلف مانند تعامل مایع با ساختار (FSI) کسب کنید. Ansys Fluent کاملاً با Ansys Workbench یکپارچه شده است تا تعامل کامل دو طرفه باAnsys Mechanical  ، Ansys Maxwell و سایر فناوریهای شبیه سازی را فراهم کند.

مدل های پیچیده را با اعتماد به نفس حل کنید

Ansys Fluent می تواند پیشرفته ترین مدل های شما را برای جریان های چند فاز، واکنش شیمیایی و احتراق حل کند. حتی جریان های پیچیده چسبناک و آشفته، داخلی و خارجی، پیش بینی های صوتی ناشی از جریان، انتقال حرارت با و بدون تابش را می توان با سهولت مدل سازی کرد.

سریعتر با محاسبات با عملکرد بالا (HPC) بروید

با HPC  ، Ansys Fluent راه حل های شبیه سازی CFD را سریعتر ارائه می کند تا مهندسین و طراحان بتوانند زودتر در چرخه طراحی تصمیم بهتری بگیرند. در حالی که Ansys HPC مقیاس پذیری خطی را در سیستم هایی با ده ها هزار پردازنده فراهم می کند، تعداد HPC بیشتر از تعداد هسته است. Ansys همچنین بهینه سازی معماری پردازنده، الگوریتم های پارتیشن بندی مدل، ارتباطات بهینه شده و تعادل بار بین پردازنده ها را انجام می دهد تا نتیجه ای در سرعت نفس گیر در طیف گسترده ای از مدل های شبیه سازی ارائه دهد.

مدل سازی تلاطم

نرم افزار Ansys Fluent به ارائه طیف گسترده ای از مدل های آشفتگی تأکید ویژه ای می کند تا اثرات تلاطم را بطور دقیق و کارآمد ضبط کند. چندین مدل نوآورانه مانند مدل گذر لمینار و آشفتگی Menter-Langtry γ – θ تنها در روان موجود است.

انتقال حرارت و تابش

روان همه نوع تبادل گرمای تابشی را در داخل و بین مایعات و مواد جامد، از کاملاً و نیمه شفاف تا تابش یا مات انجام می دهد. شما می توانید از انواع مدل های طیفی برای وابستگی به طول موج در یک شبیه سازی استفاده کنید و برای اثرات پراکندگی حساب کنید.

جریان چند مرحله ای

مجموعه کاملی از مدل ها، تعامل بین چندین فاز مایع مانند گاز و مایعات، ذرات و قطرات پراکنده و سطوح آزاد را ضبط می کند.

واکنش جریان

آیا شبیه سازی طراحی احتراق در توربین های گازی، موتورهای اتومبیل، یا کوره های زغال سنگ یا ارزیابی ایمنی در برابر آتش سوزی در داخل ساختمانها و سایر سازه ها، نرم افزار Ansys Fluent یک چارچوب غنی برای مدل سازی واکنش های شیمیایی و احتراق مرتبط با جریان سیال فراهم می کند. Ansys Fluent برای پیش بینی دقیق پارامترهایی مانند سرعت شعله، محل شعله و درجه حرارت پس از شعله، مدلهای احتراق غیر پیشونی، جزئی با پیش آمیز یا پیشوند را کنترل می کند.

آکوستیک

Ansys Fluent سر و صدای ناشی از نوسانات فشار ناپایدار را برای حل شبیه سازی های صوتی محاسبه می کند.

تعامل با ساختار

مسلط اثرات حرکت جامد بر جریان سیال را با همراهی با راه حل های مکانیک ساختاری Ansys از طریق محیط کاربر یکپارچه Workbench مدل می کند. کاربران مسلط بدون نیاز به خرید، اجرای یا پیکربندی کوپلینگ شخص ثالث و نرم افزارهای قبل و بعد از پردازش از FSI مستحکم و دقیق استفاده می کنند.

طراحی خود را به صورت خودکار بهینه کنید

ابزارهای بهینه سازی شکل Fluent می توانند به طور خودکار پارامترهای هندسی را تا زمان تحقق اهداف بهینه سازی شما تنظیم کنند. به عنوان مثال آیرودینامیک بال خودرو یا هواپیما و سرعت بهینه جریان در نازل ها و مجاری. حل کننده ضمیمه های زمین Fluent مش را از درون اصلاح می کند تا اثر تغییر پیشنهادی را مشاهده کند. حل کننده adjoint برای بهبود هندسه هایی که دشوار و گران هستند برای دستیابی به روش های دیگر، توصیه هایی را ارائه می دهد.

مسلط به CATIA V5

این ماژول اختیاری به طور کامل Ansys Fluent را در محیط مدیریت چرخه محصول CATIA V5 (PLM) ادغام می کند. این زمان چرخه را برای تجزیه و تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) کاهش می دهد و یک روش طراحی مبتنی بر شبیه سازی را امکان پذیر می کند که در آن طراحی، تجزیه و تحلیل و بهینه سازی همه در یک گردش کار واحد از محیط CATIA V5 PLM اتفاق می افتد.

⇐جهت ثبت سفارش سطح 1 محصول آموزشی اینجا کلیک کنید⇒

⇐جهت ثبت سفارش سطح 2 محصول آموزشی اینجا کلیک کنید⇒

نمونه فیلم های Ansys Fluent