计算流体力学

计算流体动力学（CFD）是用于分析复杂的热和流体现象的仿真工具。由于在无实体模型下通过计算机上可预测各种情况，因此可以从产品开发的概念阶段就开始使用它。通过在工作流程中使用仿真软件（例如SC / Tetra），比以往任何时候都更容易分析这些运动。它使用户可以在进行物理测试之前预测其产品的性能。这样可以在产品开发早期阶段实现更优的设计。在某些情况下，仿真甚至可以完全取代对物理测试的需求。

CFD在工程的应用

当今以产品为驱动力的公司的最重要的期望之一就是满足客户需求的高附加值产品快速推向市场。此外，成功的公司会主动确定可能导致性能不佳，产品故障和客户不满意的应用方案，并开发降低潜在风险的设计解决方案。

热流体分析软件对于“前装式”产品开发必不可少，以确保在设计过程中尽早确定最佳产品设计。通过对直接影响产品性能的流体和热现象进行基础研究，可以在概念设计阶段提高设计质量。在详细设计阶段，将在与实际产品相似的条件下进行仿真。通过这项工作，设计工程师可以了解限制性能的问题根源，并在生产开始之前研究替代的设计解决方案。

MSC的CFD软件提供许多专门功能：

• 稳态和瞬态

• 移动/旋转分析

• 辐射

• 化学反应

• 流固耦合分析

• 自由表面

• 空化

• 叶轮机械模型

• 可压缩流体

• 空气动力学噪声分析

• 沸腾模型

• 凝固/熔融

• 多相流

• 湿度凝露

• 液膜模型

• 粒子追踪

• 压力损失模型

• 大涡模拟

• 映射

• 风扇型号

• 焦耳热

• 流体轴承设计

行业用途：

• 航空航天与国防：亚音速和超音速流动，车辆空气动力学，共轭传热

• 汽车：舱内空调，空气声学噪声，液体晃动，排气管噪音，空气动力学，发动机冷却，除霜，变速箱

• 消费类产品：声学，散热，自行车头盔

• 电子产品：半导体封装，PCB热分析，冷却，LED分析

• 造船：声学，螺旋桨设计，空化

• 机械：大型通风机，燃气轮机，风力涡轮机，蒸汽轮机，泵，洗衣机，涡轮增压器

多相流分析

多相流分析允许使用自由表面，粒子跟踪和流体体积分率进行仿真。多相流应用包括颗粒沉积，波浪对船舶的影响，油箱晃动的影响。

移动网格

不连续和重叠网格允许使用多种方法来模拟运动对象。不连续的网格可以分析旋转和平移（例如活塞泵）或盘式制动器剪切力分析。重叠网格包含背景网格和移动网格。可以使用这种方法来模拟具有变形，旋转或多个移动区域的应用分析。应用领域包括齿轮泵或打开和关闭发动机进气门。

可压缩流体

使用压力基或密度基的求解器，可以进行超声速分析。基于密度基求解器可稳定求解高马赫数仿真。根据分析内容，可以指定任一求解器进行分析。

共轭传热

CFD能够考虑所有三种传热模式。除了自然对流和强制对流外，还可以使用通量或角系数法解决辐射问题。基于角系数法，可以考虑反射，透射和折射。沸腾模型可以考虑核态沸腾。

空气动力学噪声分析

可以使用大涡模拟（LES）和弱可压缩流体预测由流体的压力脉动引起的噪声（例如风噪声）。使用傅立叶变换可以预测噪声的频率。

优化

基于已有的仿真结果，Optimus for Cradle可以找到最佳设计。可以使用遗传算法分析多个设计变量和多个设计目标的优化分析。

全面的软件自动化

从导入和修改几何图形，创建网格，进行模拟以及创建报告，可以使用Visual Basic自动实现MSC CFD软件的不同领域。

相关产品：

• Cradle CFD  基于多面体网格的热流体分析
• scSTREAM  
• HeatDesigner  
• SC/Tetra  采用非结构化网格的热-流分析
• PICLS  印刷电路板的实时热仿真工具
• scPOST  全面和通用的数据可视化软件