XFlow 粒子无网格 CFD 核心技术优势与软件特点

XFlow 粒子无网格 CFD 核心技术优势与软件特点

XFlow是基于粒子法与格子波尔兹曼算法的新一代 CFD 流体仿真软件，以无网格、自适应、高精度、一体化环境为核心优势，可高效处理多相流、运动刚体、流固耦合、气动噪声等复杂流体问题，大幅简化仿真流程、提升计算效率。

XFlow主要技术优势

基于粒子无网格动力学求解器

XFlow 使用新颖的基于粒子的无网格动力学算法，并且为了可以在常见配置硬件中实现快速而效率高的模拟分析而特殊设计。XFow 的离散方法避免了网格划分过程，且表面复杂性也不再是局限。用户能够轻松通过设定一系列的参数来控制格子的细节程度，因此该方法不受输入几何的限制，也能适应于包括各种移动部件的模拟情况。

自适应尾迹细化

XFlow 自动选取用户需求的解析尺度，增加近边界结果的精度，动态地适应强梯度的存在以及增强尾迹的效果，可以更好的描述流场的发展。

单一一致的壁面模型

XFlow 使用非平衡壁函数来模拟边界层。该壁模型考虑了空气动力学分析中重要的引起流动分离的逆压梯度。此外，一旦靠近壁面的格子尺寸足够小以便直接分辨边界层中的流动，壁面模型就会自动禁用。

软件环境

前处理、求解器、后处理的统一环境

XFlow 为用户提供了一个独特新颖的界面和工作环境。前处理、求解器和后处理完全集成在同- UI环境中。用户界面的布局是完全可配置的，工作区窗口是可移动的并且可以选择性的使用预先设置的显示。

前处理

由于是基于粒子法的，XFlow 背后的算法降低了对CAD 模型的要求。例如，对于外流场空气动力学分析，只要定义了明确的流体体积，软件就不再关心移动或交叉表面的影响。因此，几何学的复杂性不是 XFlow 的限制因素。

后处理

XFlow 的后处理能力允许交互式可视化的解决方案，并且可以在计算的过程中允许数值分析。XFlow 同时提供了向第三方应用程序(如ParaView 和 EnSight Gold)导出进行附加处理的工具。

XFlow的软件特点

1. 基于粒子无网格动力学求解器

2. 基于粒子法的XFlow简化了整个分析流程，将算法参数小化，避免了冗长复杂的网格划分过程。

3. 前后处理器与求解器集成在同一用户界面。可以通过移动工作窗口以及选项来配置用户界面布局。

4. 支持复杂边界条件和物理过程分析：耦合换热、多相流、跨/超音速流、多孔介质、非牛顿流等。

5. 善于分析物体运动过程和自由液面的流动：包括波浪、刚体、强迫或约束运动条件下的流场变化。

6. 自适应的尾流跟踪和细化：靠近壁面自动提高精度，动态追随尾迹发展过程。

7. 气动声学分析：不需要人为地稳定或跟踪自然压力波的演变，直接进行声波分析。

8. 近乎线性的并行计算加速性能。

XFlow 凭借无网格粒子法、自适应细化、统一操作环境与高效并行能力，成为现代工业高端 CFD 分析的理想工具，有效减少物理试验、加速产品设计迭代。

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