流體分析

計算流體動力學(computational Fluid Dynamics，簡稱CFD)是通過計算機數值計算和圖像顯示，對包含有流體流動和熱傳導等相關物理現象的系統所做的分析，比如模擬并研究液體、氣體以及熱量的流動等。

流體分析讓工程師在建立造價昂貴的物理樣機之前，能夠對其設計進行模擬并研究液體、氣體以及熱量的流動。通過模擬流體流動，設計師可以判斷氣體是否按計劃在機器中循環、熱量是否能夠在產品以足夠快的速度流動以避免過熱，或者產品是否可以展現出預期的空氣動力學效果。如果使用流體分析時暴露出問題，設計師就可以修改設計，并運行更多的流體分析，判斷其是否可行，而不是使用大量的物理樣機來驗證每次設計。

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分析內容

● 空氣動力學優化

汽車風阻系數降低、飛機機翼升力增強、高速列車氣動噪聲抑制；

典型應用：新能源車低風阻造型設計、無人機旋翼渦流控制。

● 流體傳熱與散熱分析

電子設備熱管理、數據中心液冷系統優化、核反應堆冷卻效能評估；

典型應用：5G基站散熱模組微通道設計、動力電池包熱失控預警。

● 多相流與復雜流動模擬

油氣水混合輸運、化工反應器攪拌效率提升、海浪與船舶相互作用分析；

典型應用：海上平臺抗浪涌設計、制藥行業混合均勻性驗證。

● 湍流與瞬態流動解析

高雷諾數湍流模型驗證、燃燒室火焰穩定性預測、氣象風場動態重構；

典型應用：發動機燃燒效率優化、城市建筑群風環境評估。

● 流體-結構耦合（FSI）

風力發電機葉片氣彈振動分析、柔性血管壁血流相互作用模擬；

典型應用：心臟瓣膜耐久性測試、橋梁索纜風振抑制。

三元催化器多孔介質流體分析


航空發動機的扇葉流體分析	烤漆房換氣扇流場仿真	游戲機內流換熱分析	模具水路散熱分析

離心風扇流場分析	鋰電池涂布擠壓模頭流體仿真分析	汽車行駛流體阻力分析	起居室空氣清新機流場仿真

分析領域：

航空航天：超音速飛行器激波控制、火箭發動機燃料混合仿真；
汽車交通：電動車電池組熱管理、自動駕駛傳感器雨霧干擾模擬；
能源環保：風力發電機氣動布局優化、碳捕集裝置流場均勻性設計；
電子制造：芯片散熱微通道拓撲優化、服務器液冷系統壓降分析；
生物醫療：人工心臟血流動力學評估、吸入式給藥霧化顆粒模擬；
船舶海洋：潛艇水動力噪聲抑制、海上浮式平臺渦激振動預測；
化工制藥：反應釜混合效率提升、管道腐蝕與顆粒沖蝕預警；
建筑市政：超高層風荷載評估、地鐵站通風與污染物擴散控制；
家電日化：無葉風扇氣流柔化設計、噴霧瓶霧化均勻性優化。

分析軟件

1. ANSYS：ANSYS是一款廣泛使用的工程仿真軟件，其熱分析模塊可以對產品的穩態和瞬態熱性能進行模擬。
2. SolidWorks：SolidWorks的熱分析功能可以幫助用戶在產品設計階段預測產品的熱性能，從而優化設計方案。
3. Autodesk：Autodesk的系列軟件，如Fusion 360和Simulation，提供了強大的熱分析功能，可以幫助用戶模擬產品的熱性能。
4. ANSYS Workbench：這是ANSYS的一款開發環境，提供了多種工程仿真工具，包括熱分析模塊。
5. COMSOL Multiphysics：COMSOL是一款多物理場仿真軟件，包括熱分析模塊，可以模擬復雜系統的熱性能。
6. Icepak/FloECM：這是一款專門針對電子產品的熱分析軟件，可以幫助設計師預測產品的溫度分布和熱流，從而優化產品的設計和散熱方案。
7. MathWorks：MathWorks的MATLAB和Simulink提供了熱分析工具箱，可以進行數值分析和優化。
8. LabVIEW：LabVIEW是一種基于圖形的編程環境，其工程模塊包括熱分析工具，可以幫助用戶進行系統的熱性能模擬。
9. Python：Python是一種通用的編程語言，有許多庫和工具可用于進行數值模擬和熱分析。
10. Moldflow：這是專門針對塑料模具設計的一款軟件，提供了熱分析功能，幫助設計師預測模具的溫度分布和冷卻時間。