FVM有限体积法流体仿真软件合集

ANSYS Fluent是ANSYS公司旗下的一款通用计算流体动力学（CFD）软件，其应用范围横跨航空航天、汽车工程、能源开发以及化工等多个关键领域。

ANSYS Fluent使用有限体积法(FVM)离散化物理方程，支持稳态和非稳态求解。ANSYSFluent提供了现代化用户友好型界面，可在单窗口工作流程中简化从前处理到后处理的流程。ANSYS Fluent以其先进的物理模型而著称，其中包括湍流模型、单相流和多相流、燃烧、电池模型以及流固耦合等。ANSYS Fluent还以其高效的HPC扩展性而著称，大规模分析可以让Fluent在CPU或GPU上的多个处理器上轻松地求解。

ANSYS Fluent凭借其强大的模拟能力，能够精准地分析和预测流体流动、热量传递及质量传递等复杂过程，为工程师们在产品设计与优化阶段提供了至关重要的数据支撑和决策依据。

Simcenter STAR-CCM+是Siemens研发的一款集成的多学科三维CFD仿真软件，采用最先进的连续介质力学数值技术开发，该软件在解决与多物理和复杂几何形状相关的问题方面拥有无可比拟的优势，可与用户现有的工程流程兼容，帮助用户实现模拟工作流的全自动化，并利用最少的用户互动执行迭代设计研究。

Simcenter STAR-CCM+使用分离和耦合的有限体积法流体求解器（FVM)。在分离流体求解器中，相关方程以非耦合的方式求解，动量和连续性方程的解通过预测-校正方法连接。在耦合流动求解器中，采用伪瞬态方法同时求解相关方程。这种方法适用于具有主要源项的流动，例如旋转或浮力驱动的流动，以及高度可压缩的流动。采用耦合代数多重网格方法，耦合隐式求解器控制隐式空间积分的求解更新。如果需要，耦合显式求解器可以使用龙格-库塔多阶段格式进行显式积分。与耦合求解器相比，分离求解器的数值和数据存储效率更高，因此通常更适合于不可压缩或轻度可压缩流。

Simcenter STAR-CCM+ 既可以处理基于有限体积法 (FVM) 的计算流体力学，也可以处理基于有限元法(FEM) 的计算固体力学 (CSM)。使用这种方法，您可以求解静态、准静态和动态问题，包括使用粘合触点和小滑动触点的非线性几何体和多个零件的问题。

ANSYS CFX是ANSYS旗下的一款高性能计算流体动力学（CFD）软件工具，可快速稳健地为各种CFD和多物理场应用提供可靠精确的解决方案。

ANSYS CFX采用了基于有限元的有限体积法(FVM)，在保证了有限体积法的守恒特性的基础上，吸收了有限元法的数值精确性。ANSYS CFX的核心是其先进的求解技术：多重网格耦合求解技术。这是快速且稳健地得到可靠且准确结果的关键。用户可以跟踪收敛进度并动态监测数值和物理变量。求解参数、边界条件和其它参数可以在不停止求解器的情况下进行调整。ANSYS CFX求解器默认使用二阶精度的数值格式求解，确保用户总能得到最准确的预测结果。

ANSYS CFX提供一套完整的工具，用于创建和分析静止和动态流体问题，包括稳态和非稳态流动、多相流、湍流、热传递和化学反应等多种类型的问题。它使用强大的数值算法和模拟技术，为用户提供精确和可靠的结果。ANSYS CFX还提供用户友好的用户界面，使用户能够轻松地构建模型、设置运行条件、监控和分析结果。此外，它还支持在多个处理器上并行计算，以加快计算速度并提高效率。

Simcenter Flotherm是西门子旗下的一套电子系统散热仿真软件，它通过快速、准确的电子冷却 CFD 仿真（从初期 CAD 前探索到最终验证），提升电子热管理的可靠性。

Simcenter Flotherm专注于基于计算流体力学(CFD)的流体及热-流耦合仿真，模型基于有限体积法(FVM)，主要支持结构网格(Structural Mesh)。早期应用主要为电子器件， 电路板，及相关的SMT器件。 Simcenter Flotherm自身带有比较全面的器件库(e.g. die, sink, wire等)，方便用户直接进行拖拽建模， 生成三维的PCB及器件模型。FLotherm支持多种对流散热模式，可以较好的模拟风扇等主动散热元件的散热效果。Flotherm的自动化分网格能力不强，对于不规则几何器件需要一定的前处理软件支持。

Flotherm 以专业、智能和自动而著称。在这些功能协助下，将热设计专家们的产能提高，将机械设计工程师的学习过程减少，并为客户捉供了分析软件行业高比率的投资回报率。

Altair AcuSolve软件是由Altair公司开发的一款计算流体动力学（CFD）仿真工具，它能够模拟和分析各种流体流动和传热现象，具有高效、准确和可靠的特点

Altair AcuSolve提供了多种求解器和求解算法，包括有限体积方法(FVM）、有限元方法（FEM）等，可以模拟复杂的流动现象，如湍流、多相流、燃烧、辐射等。AcuSolve具有良好的并行计算能力，能够利用多核CPU和GPU加速求解过程，提高计算效率。AcuSolve配备有专用的前处理器AcuConsole，具有强大的CFD网格划分功能，支持体网格、面网格、周期性网格等多种网格类型。自带有强大的CFD后处理器AcuFieldView，几乎拥有FieldView的所有功能，便于用户进行仿真结果的后处理和分析。

Altair AcuSolve软件是一款功能强大、易于使用的CFD仿真工具，能够帮助工程师更准确地模拟和分析流体动力学现象，提高产品设计和制造的效率和质量。

‌OpenFOAM‌是一个开源的计算流体动力学(CFD)软件，提供了丰富的物理模型和数值方法，适用于各种流体动力学和传热问题的模拟。OpenFOAM的核心优势在于其高度的可扩展性和灵活性，允许用户根据具体需求进行二次开发，定制物理模型和求解算法。

OpenFOAM 的有限体积法（FVM）是一种将连续场（如压力、速度、温度等）离散化为一系列格点值的方法。FVM 方法通过在控制体积内的边界上插入节点来实现离散化，并通过在节点之间构建线性方程来求解PDE。OpenFOAM支持各种各样的多面体非结构化网格，包括四面体、立面体、棱柱网格、Polehedral等。网格生成的时候即可以在自带的 FoamX前处理器里进行简单操作 (blockMesh)，也可以接受其他网格处理软件生成的网格，包含有多种网格转换工具如cfxToFoam、fluentMeshToFlu-ent、mshToFoam、ansysToFoam等。对于网格模型数据，可以进行网格编辑操作和网格质量检查，如网格移动、旋转、细化、重编号、网格分割、动网格等。

OpenFOAM支持多种物理模型，包括流体动力学、传热、化学反应、电磁学等，适用于从基础研究到工程设计的广泛领域。它能够处理复杂的几何形状和网格，特别适用于气象海洋环境工程、风能、船舶设计等领域‌。

PERA SIM Fluid是安世亚太开发的一款用于流体仿真的工具，广泛应用于工程领域。它可以用来模拟和分析各种流体行为，如流动、传热和混合等。在工程设计和优化中，PERA SIM Fluid可以帮助工程师预测不同流体系统的性能，并进行改进和优化。

PERA.SIM Fluid提供各类主流经典的适合有限体积法（FVM）的矩阵求解器，包括对角求解器、代数多重网格求解器、预条件双共轭梯度求解器、预条件双共轭梯度稳定求解器、预条件共轭梯度求解器和光滑求解器等。PERA.SIM Fluid支持多种离散格式，包含时间项格式、对流项格式、梯度格式、限制器格式和压力或密度插值格式等。支持多类求解算法设置，包括算法残差、松弛因子、初场初始化和求解时间步长设定方法等。PERA.SIM Fluid提供压力基及密度基求解器，支持可压/不可压计算、瞬态/稳态计算、多区域/介质/共轭传热与辐射/浮力模型计算。

PERA.SIM Fluid的流动、传热、多相流分析等功能，能够精确模拟各种工程流动问题，从而为各个行业的工程师提供流体问题解决方案。

伏图（Simdroid）是北京云道智造科技有限公司自主研发的通用多物理场仿真平台，具备自主可控的固体力学、电动力学、流体力学和热力学等通用求解器，支持多物理场耦合仿真，在统一友好的环境中为仿真工作者提供前处理、求解分析和后处理工具。

伏图（Simdroid）基于有限体积法求解Navier-Stokes方程，采用任意多面体网格，提供多种空间/时间离散格式、丰富的边界条件类型、多种湍流模式，可以进行瞬态/稳态、RANS/LES、单相/多相等流动模拟，提供了模拟流动以及其他相关物理现象的流体动力学完整解决方案。伏图（Simdroid）通用多物理场仿真PaaS平台在流体仿真中的应用场景非常广泛。例如，在能源领域，可以用于模拟风力发电机叶片的气动性能；在航空航天领域，可以模拟飞机机翼的流场分布；在水利工程领域，可以模拟水流对堤坝的冲刷作用等。这些应用场景都充分展示了伏图（Simdroid）在流体仿真中的强大能力。

伏图（Simdroid）通用多物理场仿真PaaS平台在流体仿真中具有显著的优势和广泛的应用前景。其多物理场耦合仿真能力、丰富的求解器和功能、高效的前处理、求解分析和后处理工具以及无代码化的仿真APP开发等特点都使得该平台成为流体仿真领域的佼佼者。

TF-QFLUX是十沣自主研发的一款通用流体仿真分析软件，TF-QFLUX支持多面体非结构网格，基于有限体积法（FVM）求解，具备先进的物理建模能力和行业领先的精度。

TF-QFLUX已开发比较完善的单相/多相不可压缩流动求解器、固体导热求解器、气动声学求解器等核心求解器，以及丰富的的湍流模型、多孔介质模型、多相流模型（VOF /双欧拉模型/混合物模型/离散相模型/液膜模型）、多组分模型、热辐射模型（角系数模型/DO模型）、动网格模块（滑移动网格/变形网格/嵌套动网格）、材料模型、各类型边界条件等核心算法与功能模块。

TF-QFLUX通过快速、准确、可靠的工程仿真技术，帮助客户掌握和理解产品的复杂流动过程与传热传质机理，从而解决复杂设计难题，准确预测产品在现实环境中性能表现;推动技术创新，持续提升产品市场竞争力，实现商业价值。

shonFlow是苏州舜云工程软件有限公司旗下的一款基于有限体积方法（FVM）的通用计算流体力学仿真软件， 是具有完全国产自主知识产权的工业用多物理通用计算流体力学（CFD）软件。

shonFlow的全自动正交六面体网格生成器，支持网格任意细化，可保证几何细小特征不丢失。求解器采用经典的SIMPLE、PISO算法，实现了对多物理过程的三维定常和非定常数值求解，物理过程包含动量、能量、质量、压力、组分、VOF相面、湍流变量、多材料域共轭传热等的输运和转换。软件采用OpenMP、MPI等并行算法，具备复杂流动、多区域多材料多组分共轭传热和VOF和MRF等功能。

目前绝大多数主流cfd软件使用多坐标系模型进行仿真时，都需要对计算域进行区域划分，其中一部分为非惯性系，其余是惯性系。而shonFlow软件中多坐标系模型无需统一的边界，因此在前处理过程中不需要对区域进行划分，大幅降低时间成本，提高仿真效率。