高精度计算流体动力学(CFD)软件 —— FLOW-3D 产品介绍

2021-01-26 19:05发布


FLOW-3D是一款高精度计算流体动力学(CFD)软件,以三维瞬态的自由液面解算技术为其核心优势,解决世界上最棘手的计算流体动力学问题。


FLOW-3D为工程技术人员提供了一个完整的、通用的计算流体动力学仿真平台,用于研究各种工业应用和物理过程中液体和气体的动态特性。FLOW-3D服务于广泛的行业,包括水利与环境、金属铸造、增材制造、焊接、汽车、能源、微流体、生物技术、涂层和消费品等。


准确性

FLOW-3D采用业界领先的TruVOF算法,更快地获得高精度的仿真结果。1980年Flow Science成立以来,TruVOF作为流体自由液面跟踪方法的先驱,成为衡量精准的行业标准。FLOW-3D与世界领先的科学、制造和研究公司合作,旨在提供精确的仿真结果和高效的工作流程。


高效性

FLOW-3D 采用创新的FAVOR™网格划分技术。通过将几何直接嵌入固定网格内,无需其它CFD软件的网格重新划分过程,实现快速参数调整,工程师将更多的时间用在可视化、优化和协作上,使操作更精简,运算更高效,结果更准确。

FLOW-3D提供标准工作站版本(SMP)和高性能集群版本(MP),以满足不同的客户需求。





FLOW-3D CAST提供了完整的流场和热力学场的全方位铸造解决方案。通过与金属铸造行业的客户合作,在铸件和铸造工艺的优化过程中将铸造工艺知识与仿真优势相结合。秉持铸造卓越的承诺,我们与我们的客户积极合作,将不断深化的仿真技术融入其生产经营中。


FLOW-3D CAST的产品和服务包括了完整的铸造工艺模块和强大的技术服务团队。今天,产品已经被广泛应用于金属铸造行业,尤其是在汽车和重工业领域的铸件设计和优化中起到了举足轻重的作用。 FLOW-3D CAST提供了各种学习途径,比如定期的培训计划、线上/线下的研讨会和相关的铸造展览会,为用户以及想了解和学习的人们提供专业的持续教育。


FLOW-3D CAST已经推出全新的v5.1新版本,拥有11个铸造工艺模块,包括了离心铸造(立式和卧式)、连续铸造(连续和半连续)、重力金属型铸造、高压铸造(液态和半固态)、精密铸造、低压砂型铸造、低压金属型铸造、砂型铸造(黑色和有色)、制芯工艺(冷芯盒/热芯盒/无机砂芯)、消失模铸造(黑色和有色)、倾转铸造(砂型和金属型)。




2020年10月29日,Flow Science于美国圣菲推出了 FLOW-3D  HYDRO,这是土土和环境工程行业完整的CFD建模解决方案。FLOW-3D  HYDRO 具有精简的、以水为核心的用户界面,为高效的建模工作流程提供了新的仿真模板,以及针对土木或环境工程师需求的扩展培训材料。FLOW-3D  HYDRO的先进求解器开发包括矿山尾矿、多相流和浅水模型。FLOW-3D HYDRO具有为高性能计算而设计的并行功能,可满足不同层次的建模要求,为用户提供卓越的仿真能力。


更多详情敬请关注原厂官网资料:https://www.flow3d.com/products/flow-3d-hydro/whats-new-in-flow-3d-hydro/




FLOW-3D AM是一个计算流体动力学软件,用于模拟和分析增材制造过程,如激光粉床融合(L-PBF)、黏结剂喷射和定向能量沉积(DED)。


FLOW-3D AM的自由液面跟踪算法及其多种物理模型可高精度模拟铺粉、熔池动力学、L-PBF和DED的气孔形成、黏结剂喷射工艺的树脂渗透和扩散,分析和优化工艺参数。



FLOW-3D WELD为激光焊接应用提供强大的仿真功能。通过更好的工艺控制,可以最大限度地减少气孔、热影响区和控制微观结构演变,实现工艺优化。为了精确模拟激光焊接过程,FLOW-3D WELD考虑了激光热源、熔池流体流动、传热、表面张力、凝固、多重反射和相变等所有相关物理过程。


FLOW-3D WELD以其独特的自由液面跟踪算法,适合模拟高度复杂的熔池。世界各地的研究人员利用FLOW-3D WELD分析熔池动力学,优化工艺参数以减少气孔,甚至预测激光焊接修复过程中的晶体生长。



高性能计算

需要最高性能计算来克服大型模拟运行时间长的问题吗?FLOW-3D CAST提供无缝过渡,从桌面版本到高性能计算版本(云计算和集群版本),以满足业界最苛刻的模拟需求。

如果您有兴趣了解更多关于FLOW-3D CAST 的HPC版本,欢迎致电或电子邮件联系。


高性能计算Benchmarks

FLOW-3D CLOUD 装有FLOW-3D CAST HPC版本,平台采用最新的Intel® Skylake processors 处理器,提供多达640核计算服务。 


高压铸造模块


以高压压铸为例,FLOW-3D CAST分析铸造填充过程的计算性能。使用FLOW-3D CLOUD云平台上的核数,从40个核到640个核,运行时间从24小时可以减少到10小时。

几何:钢模、冲头、产品、浇排系统和冷却系统

网格:六百六十万

物理模型:重力、传热、氧化夹渣、卷气、冲蚀、黏度和凝固


重力金属型模块


以重力金属型为例,FLOW-3D CAST分析铸造填充过程的计算性能。使用FLOW-3D CLOUD云平台上的核数,从40个核到640个核,运行时间从24小时可以减少到9.25小时。

几何:碳钢镶件、陶瓷片、保温冒口套、钢模和冷却系统

网格:两百七十万

物理模型:重力、传热、表面张力、氧化夹渣、卷气、冲蚀、黏度和凝固


砂型铸造模块(有色)


以砂型铸造为例,FLOW-3D CAST分析铸造填充过程的计算性能。使用FLOW-3D CLOUD云平台上的核数,从40个核到320个核,运行时间从24小时可以减少到12.7小时。

几何:砂模、滤网、保温套和排气片

网格:九百八十万

物理模型:重力、传热、表面张力、氧化夹渣、卷气、黏度和凝固


砂型铸造模块(黑色)


以砂型铸造为例,FLOW-3D CAST分析铸造填充过程的计算性能。使用FLOW-3D CLOUD云平台上的核数,从40个核到640个核,运行时间从24小时可以减少到6.5小时。

几何:砂模

网格:四百三十万

物理模型:重力、传热、表面张力、氧化夹渣、卷气、黏度和凝固


消失模铸造模块


以消失模铸造为例,FLOW-3D CAST分析铸造填充过程的计算性能。使用FLOW-3D CLOUD云平台上的核数,从40个核到640个核,运行时间从24小时可以减少到6.6小时。

几何:泡沫和砂模

网格:四百三十万

物理模型:重力、传热、表面张力、泡沫残留物、卷气、黏度和凝固



FlowSight是一个高级的后处理工具,提供了分析、可视化及数据输出功能,旨在提供FLOW-3D、FLOW-3D CAST、FLOW-3D AM、FLOW-3D WELD最美观、高清分辨率的可视化仿真结果。FlowSight通过直观的界面为用户提供了卓越的结果分析功能,比如沿样条曲线路径的二维及三维剖面、透明度、体渲染、高级的数据图表、计算器、流线、矢量、多窗口和动态对象可视化工具,工程师可充分利用它们进行分析和展示。

FlowSight许可证包含在所有产品模块中。

New – Spline Clips 新功能-沿样条曲线路径剖面

FlowSight新功能允许用户沿着复杂的曲面生成剖面。图示为反弧堰的溢流仿真案例,通过先设置一条沿着反弧堰表面的样条曲线,然后通过拉伸产生一个剖面,剖面以水位显示云图。


Keyframing Capabilities 关键帧

在分析大型复杂的仿真时,随着时间的推移,感兴趣的区域可能被几何图形或变化区域遮挡。关键帧解决了这个问题,它允许几何图形在分析过程中被“炸开”,并允许视点在时间和空间中移动和转动。

图示为关键帧以制芯工艺中热芯固化过程的几何体转动过程。


Particle Visualization 粒子可视化

FlowSight配备粒子可视化的全部功能。粒子可以以直径、密度、寿命、速度和其它相关变量着色。图示为粒子以“直径”着色。


Velocity Vector Fields 速度矢量场

FlowSight为客户提供了二维、三维的速度矢量场可视化选项。定制的矢量场允许变量着色、密度和比例调整,以提高清晰度。


Streamlines/Pathlines/History 流线/迹线

FlowSight流线特征是一种直观的方法,逼真地显示复杂动力学模式,提供了流场速度方向的实时快照。迹线模拟流体微粒随时间的运动轨迹,历史线生成流场中的流体微粒动画。


Iso-surfaces 等值面

等值面是一种显示流体和固体表面的强大、快速的方法,非常适合显示恒定的紊流能量区域。


Volume Render 体渲染

使用定制的体积映射来阐明整个体积的一个变量,而不是仅在等值面上。图示为使用体渲染方式显示每个气泡和周围液体的应变率大小。


2D Clips 二维剖面

二维剖面用于显示任意横截面的流体参数

 

3D Clipping 三维剖面

三维剖面工具允许用户同时六个方向上对等值面进行剖分,这有助于检查缺陷高风险的区域和流体或固体内部温度场、压力场和速度分布。


Arbitrary Clips 任意剖面

分析具有广阔的、弹性的表面视图,包括平面、圆柱形、方形、圆锥形、球形和流线型表面的可视化,这有助于流体流动需要在非平面表面可视化时使用。任意剖面也能连续建立多个剖面。


Probe Data 监测数据

点监测阐明随时间变化的变量演变过程,线监测阐明随距离变化的变量值。图示为一个点监测,显示了铸件的凝固分数。


Vortex Cores 涡核

涡核识别提供两种不同选项:涡度和特征分析,也允许基于涡核强度过滤结果。


History Data 历史数据

图形工具用于分析通用历史数据、诊断信息和网格边界数据,也可针对不同设计方案对比分析。



FLOW Sciense公司简介

Flow Science位于美国新墨西哥州圣菲,由C. W. (Tony) Hirt博士创立于1980年,他是在洛斯阿拉莫斯国家实验室工作时提出流体体积法VOF的先驱之一。FLOW-3D是基于这项工作的直接成果,在随后的几年里我们开发了TruVOF方法,其跟踪自由液面的计算速度和精度有了开创性的改进。如今,Flow Science产品提供完整的多物理场模拟,具有多种建模功能如流固耦合、六自由度运动物体和多相流等。

从一开始,我们的愿景就是为客户提供卓越的流体动力学仿真软件和服务。我们最近的战略计划表达了这一愿景:成为全世界工程师寻找自由液面问题答案的唯一解决方案,并准确、快速、轻松地给出这些答案。

对复杂流域进行精确建模需要专业的技术,我们致力于为客户的每个特定模拟需求提供专业的支持。我们拥有全世界一流的商业、学术和政府客户群,他们每天都在使用FLOW-3D 改善世界,我们的日本、德国、英国、中国、印度、拉丁美洲和澳大拉西亚子公司直接服务于这些客户。

为满足中国市场对于FLOW-3D软件的需求, 2008年Flow Science在中国上海设立全资子公司三维流动贸易(上海)有限公司,2018年成立苏州办公室。Flow Science China对中国区的FLOW-3D用户提供直接的销售及技术支持服务。


北京合工仿真技术有限公司简介

北京合工仿真技术有限公司(以下简称合工仿真)定位为工业仿真与研发创新服务商,将“以卓越技术及服务推进数字化工业研发创新”作为企业愿景及使命,秉承“专业精进,诚意服务;全情投入,结果导向;协作奋进,共同发展”的企业理念与企业文化,致力于集结具备竞争力的专家人才、软硬件工具、知识与智力资产等资源,同时不断探索仿真与云计算、机器学习技术的融合,为工业用户提供面向行业垂直应用的解决方案,并将持续、专注地提供领先的产品与服务,与中国工业界共同成长,争取贡献一份力量与价值。 

目前,合工仿真平台已建立了学科建制完备的专家工作室,所有核心成员均具备 10 年以上的工业仿真及工程服务项目经验;同时,合工集结了流体力学、颗粒力学、系统仿真、结构力学与 NVH、生产流程仿真等各个学科的仿真工具软件,并在氢能、流体机械、汽车、等领域形成了工程化、专业化、一体化以及仿真-试验协同的方案规划与建设能力。

合工仿真已与FLOW Sciense公司经过友好协商,正式签署战略合作协议。FLOW Sciense公司授权合工仿真为 FLOW-3D系列产品及服务在中国大陆区域的指定代理商与服务商。




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