CFD软件｜01 分类

本文为翻译档。

原文地址：https://www.resolvedanalytics.com/theflux/comparing-cfd-software

原文题目：A Comparison of CFD Software Packages

翻译工具：有道词典（主体翻译）+人脑（小幅修正）

注：本文仅为翻译，并不意味着完全赞同文中的观点。

CFD-Online网站列出了200多个CFD相关软件包，且软件包列表每月都在更新。CFD软件的多样性可能会让那些想要找到适合这份工作的人感到有些不知所措。这就是我们写这篇综述的原因，它是基于我们对这里讨论的许多代码的第一手经验，以及我们对没有第一手经验的软件能力的印象。

CFD软件包大致可分为以下五大类：

• Open-Source开源代码：开源软件是在软件许可下提供的，允许用户学习、修改和改进软件。这种许可结构通常确保软件保持免费，并保留广泛的用户和开发人员基础。最广泛使用的通用开源CFD软件包是OpenFOAM。虽然官方的OpenFOAM版本是由OpenFOAM基金会维护的，但是一些分裂的机构已经通过代码变体进行了分离，以便将其加到代码中实现商业化。主要的变种有blueCFD-core和openFOAM+等。其他免费代码的使用率大幅下降，如斯坦福大学的SU2和格兹曼-玻尔兹曼解算器Palabos。采用开源的主要理由如下。它是免费许可的，随着用户的需求增加，它的成本效益也越来越高。如果其是一个广泛分布的代码，那么它将是可靠和准确的，因为它将被大量不同的开发人员仔细检查和改进，这些开发人员都是为了确保代码执行良好。此外，如果用户有技能和愿望，他们可以通过额外的编码添加功能。反对开源的主要理由是:有限的用户支持，与可用性降低相关的所有权成本增加，缺乏专门的功能，以及需要额外的软件，如前置和后置处理器。

• Open Source wrappers。开源代码封装器。为了使开源代码对用户更友好，开发人员将诸如Open-FOAM之类的代码封装到更友好的GUI环境中，并与诸如前置和后置处理器之类的附加软件捆绑在一起。例如Visual-CFD、HELYX和simFlow。这个概念最近出现了一个有趣的转折，即基于web浏览器的模拟，如SimScale所提供的。包装器确实提供了单一接口的便利，但是平台在用户和执行代码之间增加了一层隔离。采用包装器平台的一个明显的理由是，它们可以以低得多的价格提供全面服务的商业平台的一些便利。反对包装器平台的理由是，它们没有克服开放源码的一些关键限制，即有限的用户支持和缺乏专门的功能，同时增加了另一个层次的软件，它本身可能有缺陷，而且可能得不到很好的支持和开发。

• CAD integrated。最广泛使用的CFD平台是SolidWorks和Autodesk Inventor的CFD附加组件，它们集成在这些原生的三维实体建模平台中。这类CFD产品主要针对的是那些主要致力于解决稳态、单相、无反应流动问题的产品设计人员，并且注重使用的方便性。这些包通常包括本地网格划分和后处理工具。共轭传热、流体-结构相互作用、化学反应、多相流和其他高端功能通常是这些软件包所不能达到的。

• Specialty。专用软件。与此同时，也有许多针对小众市场的代码。CONVERGE是一个关注汽车内燃机细分市场的具有高度复杂移动网格、多相流及湍流燃烧的多用途代码。AVL Fire同样专注于汽车发动机市场。其他包括FloTHERM套件针对电子行业、FINE/Marine针对海洋应用领域，6Sigma针对数据中心通风，EXA针对外部空气动力学，XFlow CFD用于Lattice-Boltazman模拟，SPH-flow用于平滑粒子流体动力学模拟，CPFD用于流化床反应器，CFX用于旋转机械等等。EXN/Aero是一个相对较新的软件，其专注于通过结合使用CPU和GPU处理来提高超大规模模拟的性能。如果您能够非常有信心地将这些平台的功能与您的需求匹配起来，那么这些平台将是具有成本效益的。

• Comprehensive Packages。通用软件。多年来，CFD模拟的黄金标准一直是Fluent和Star-CCM+，它们都是优秀而功能齐全的工具。Fluent似乎在电子和工业产品市场占据了更多的市场份额，在航空航天、汽车和能源行业中，Star-CCM+占据了更多的市场份额。COMSOL的CFD模块和Altair的AcuSolve应用较少，是更广泛的多物理仿真平台的组成部分。尽管如此，它们的应用范围迅速扩大，附加能力正在接近两大公司。这四种软件都配备了网格划分和后处理功能，可以从所有流行的文件类型和格式进行输入和输出。这些软件包的主要缺点是它们的价格昂贵。

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道