文档介绍：使用工程流体动力学(EFD)软件加快机械设计
嵌入至 CAD 中的 CFD 软件可以使一些中小型公司像 OEM 一样进行流动和热仿真

最近一份独立的研究报告表明:业内顶尖企业使用流动仿真的数量是其竞争对手的两倍。但是直到目
前为止,由于计算流体动力学软件高昂的价格和复杂的操作性,只有一些研究机构、学术组织和 OEM 能
很好的使用。令人感到高兴的是,一款来自 Flomerics 公司称之为工程流体动力学(EFD)的软件,使每
一位工程师都能轻松使用 CFD 软件。应用的方面包括为激光光学构建良好的保护罩、控制阀门内流动和提
高大型热交换器内的热力学效率。Flomerics 将其命名为 EFD,从而与传统的 CFD 软件进行区分。
首先,EFD 软件嵌入至主流机械设计软件中的这一特点非常值得关注。而传统的 CFD 软件只能用于
具体的分析。在这些软件中,几何模型可能只有 80%能进行转化,其它的需要手动进行简化。一些设计工
程师可能需要在模型转换进 CFD 软件中浪费几天的时间,当然前提还是建立在能成功转换的基础之上。
EFD 不仅仅能进行仿真,同时也可以进行模型设计的改变。
EFD 软件有若干个版本,不同版本适用于不同的主流 CAD 软件。使用相应的软件工具包可以将 EFD
嵌入至对应的 CAD 软件中。EFD 软件可以使工程师直接采用原始的 CAD 模型,不需要进行任何的转换和
复制。此外,后处理的结果也可以直接显示在 CAD 模型之上。
在这个案例中, 被完全嵌入至 Pro/ENGINEER Wildfire 中。因此 CFD 软件具有 Pro/E 相同
的操作界面和模型树。所有的设计变更可以直接在 CAD 软件中进行。对于诸如材料特性和边界条件等流动
仿真所必须的相关数据被关联到相应的实体模型。流动条件被直接定义到固体模型,并且以类似于模型树
进行管理。
为了扩大应用范围,Flomerics 也为其它 CAD 软件提供 EFD。举例,大型的汽车制造商可能需要大量
其它格式的 3D 数据(IGES,STEP,VDAFS)输入和输出。进行“What-if”方案设计需要频繁的在软件中
进行模型修改,EFD 软件可以很好的避免时间的浪费和模型数据交换出错的可能。这正是传统 CFD 软件
所无法做到的。
可能许多用户对生产商提供 3D 模
型的应力和耐用性功能测试已经相当
熟悉。EFD 同样具有让用户进行流体
流动和热交换测试的功能,从而让设计
趋于完美。EFD 软件可以对:“设计方
案是否能工作在特定的条件下,是否能
经受特定的压力和温度?”等类似问题
给出满意答复。由于软件嵌入至 CAD
之中,所以具有相同的软件界面,给人
一种似曾相识的感觉。此外由于不存在
模型数据转换的问题,大大的减少了工
作量。
由于 EFD 直接使用 CAD 模型,
而 CAD 模型建立之初是进行制造,并
非用于计算分析。但 EFD 的优先级可
以很好的确定感兴趣的流动区域,工程
师不必进行手动确定特征和进行简化。
事实上,EFD 可以处理具有曲面
和锐利拐角的复杂几何模型,这主要是
因为软件采用了矩形自适应网格技术。“矩形”意味着是正交六面体网格。求解器会自