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VirtualFlow 计算流体仿真软件


VirtualFlow

前处理功能

  • 模型导入:支持STL格式的几何文件导入
  • 网格剖分:采用浸入表面网格技术(IST),将固体浸入网格区域内,自动识别流固边界,网格生成简便,网格质量高。此外,IST在处理刚体运动时,不需考虑动网格问题,避免了因网格负体积导致的计算发散。
  • 笛卡尔网格:固定的四边形或六面体网格,网格质量高。
  • 自定义网格加密:支持自定义区域加密、边加密以及块加密(BMR)。

VirtualFlow

后处理功能

  • 后处理功能:支持将计算结导出到Tecplot、Paraview


VirtualFlow

通用流体分析


  • 二维、二维轴对称、三维

  • 瞬态、稳态

  • 对流项:Hybrid(一阶中心/迎风格式)、Quick(三阶无界格式)、Central(二阶精度)HLPA(二阶有界格式)。

  • 层流、湍流

  • 非牛顿流体:内置了粘塑性模型,包含宾汉流体、剪切稀化和触变性;粘弹性模型,包含Oldroyd-B流体模型、Giesekus流体模型和PTT流体模型。

  • 水合物模型

  • 可压缩流体

  • 多相流模型

  • 相变模型

  • 热分析:具备自然对流、强迫换热以及共轭传热计算能力


VirtualFlow

功能特色

VirtualFlow功能特色主要包括:



IST网格技术

IST 网格技术摒弃了传统网格技术中的长宽比、单元伸展和扭曲度等技术参数,导入CAD文件即可自动快速生成结构化网格,并可根据分析需求对模型分块和局部加密,可快速生成网格、避免前处理部分大量重复性工作,且IST网格全部为结构化网格,提高了并行计算的效率并且更容易收敛。

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城市建筑群几何模型导入后自动生成网格

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自定义网格加密

 丰富的多相流模型


VirtualFlow 根据界面流、离散相流以及混合流的不同特点,为用户提供了相应的多相流模型。界面流问题,提供了VOF、Level Set等模型;混合流问题,提供了基于欧拉-欧拉体系的均相模型,离散相流体问题,提供欧拉-拉格朗日模型。

 复杂流体


VirtualFlow 可满足非牛顿流体的计算需求,如石油化工领域内常见的乳胶、水合物、沥青质,地质水利领域中的泥石流等,软件提供了多种粘塑性和粘弹性流体模型。

VirtualFlow 水合物模型,包括:生成模型、变异模型(轻碳至甲烷)、水合物形成中的释热模型、流变模型、分解模型、固体水合物融化模型。

相变模型


VirtualFlow 提供先进的相变模型,包括直接相变模型和基于经验公式的相变模型,且所有模型均有相关验证支持,稳定可靠,用户可针对实际工况进行选用,可快速上手进行相关计算分析。


VirtualFlow

功能应用

水利水务

VirtualFlow 独特的 IST/BMR 网格技术可实现网格自动快速生成,Level Set 可实现界面精确捕捉,可用于水利工程CFD计算,包括洪水、泥石流、雪崩等自然灾害影响分析以及溢洪泄洪仿真分析,可用于水处理计算仿真,包括传热二次澄清、先进活性粒子絮凝及臭氧化系统。

  • 尾矿坝漫溢及侵蚀

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  • 废水臭氧化处理




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市政环境

VirtualFlow 可应用于环境市政计算仿真,包括高层/大型建筑群风场计算、室内空气流动、桥梁及隧道市政设施设计优化、工业气体排放造成的城市污染扩散、港口污染等。


  • 城市建筑风场

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               全区域建筑物的几何模型
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                   全区域尺度的湍动能
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                  建筑物尺度的湍动能

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                      东向视图的风场
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                         风速结果
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                    行人高度上的风场
  • 城市风场计算并获取结构分析输入条件

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石油&天然气

VirtualFlow 具有完备的流体力学数值计算功能,可应用于石油&天然气工程各个环节,包括:油气勘探开发、油气输运、关键设备和安全分析等。

  • 深海石油泄漏

    采用混合流模型 + 水合物模型模拟深海原油泄露产生水合物的过程

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  • 段塞流捕捉器




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化工&过程工艺

VirtualFlow 应用于化工&过程工艺领域,包括:反应器、流化床、三相流分离、汽车催化剂化学反应等,可用于非牛顿流体仿真,可进行颗粒流动与颗粒磨损仿真。

  • 采用拉格朗日颗粒跟踪模型模拟固体颗粒的运动,并采用四向耦合的方式模拟密相颗粒(流场对颗粒的作用力、颗粒对流场的作用力、颗粒与颗粒之间的碰撞),且考虑了颗粒相对于整个流场的体积分数。通过数值模拟,研究流化床密相颗粒运动规律,为流化床工艺参数设计提供依据。

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  • 采用欧拉-拉格朗日颗粒追踪方法,可以对颗粒轨迹进行追踪,通过密相颗粒流模型,可采用VirtualFlow计算颗粒与壁面的相互作用,结合磨损模型,通过CMFD计算的结果,带入颗粒的运动速度、碰撞角度等,即可获得壁面的磨损计算结果。

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汽车

VirtualFlow 可用于汽车CFD仿真分析,包括:整车外气动、汽车舒适性、汽车涉水、汽车积灰积雪、燃油自吸、发动机喷油雾化、发动机水冷系统仿真。

  • 汽车外流场空气动力学仿真

    采用BMR+IST网格技术, VirtualFlow可以对汽车整车进行详细的空气动力学仿真,获得详细的流场细节特征分布情况,使用户更好地理解整车的空气动力学性能,为气动减阻、降噪等问题提供帮助。

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  • 空调系统及乘员舱热舒适性问题

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乘员舱内流场仿真结果展示

速度场分析,确保流速均匀,符合舒适性要求;

人体表面温度场分析,寻求人体与周围环境的最佳热平衡;

送风速度、角度,出风口位置等对舒适性的影响分析。