伏图流体力学分析功能介绍及三维管道流动仿真APP开发
一、背景介绍
在现代工程和科学研究中，流体力学扮演着至关重要的角色。流体的流动和传热现象广泛存在于自然界和工业应用中，如能源、航空航天、生物医学、船舶与海洋工程、汽车工程、化工过程、环境工程、生物医学工程等。随着技术的发展，流体力学仿真在这些行业的多个领域具有广泛的应用实践。借助流体力学仿真分析，研究人员和工程师可以优化设计、预测系统性能、降低成本和风险，推动相关领域的技术进步和创新。
二、伏图流体力学分析功能介绍
云道智造通用多物理场仿真PaaS平台伏图（Simdroid）具备完备的流体力学分析功能，支持多物理场耦合仿真，为仿真工作者提供前处理、求解分析和后处理工具。
功能特点
1、支持任意多面体网格
软件支持剖分贴体笛卡尔网格、四面体网格，也可以导入任意多面体网格。
2、包含丰富的湍流模型
既有工程中常用的涡粘性湍流模型，如k-ε和k-ω RANS模型，也包括尺寸解析类模型，如大涡模拟和分离涡模型，用以解析涡系精细结构和流动噪声等复杂流动现象。
3、不可压缩/可压缩流
软件具备压力基和密度基求解器、可压缩状态方程和常用对流格式用以模拟亚、跨、超音速流动。
4、多相流：VOF/Euler-Euler
分离多相流系统适用VOF模型，模型考虑了表面张力和质量交换，支持可压缩流动；分散多相流系统则适用Euler-Euler模型，支持常见的相间相互作用模型。
5、组分输运
用于模拟互溶的多种组分在混合物中的扩散运动和相互作用。
6. 旋转机械
具备多参考系、滑移网格功能，可广泛应用于旋转机械类的模拟。
7、气动噪声分析
基于FWH声比拟方法的远场声信号计算，搭配尺度解析类湍流模拟解析多尺度的湍流噪声。
8、流动传热：热对流/传导/辐射/共轭传热
软件支持对通用的热对流、传导和辐射问题的求解，对于流固耦合传热问题提供了共轭传热、流热耦合的技术路线。
三、三维管道流动仿真APP开发
作为仿真PaaS平台，伏图内置的APP开发器支持用户以无代码化的方式便捷封装参数化仿真模型及仿真流程，将仿真知识、专家经验转化为可复用的仿真APP。封装好的仿真APP可通过工业仿真APP商店Simapps，实现云端部署与在线应用，为用户提供在线仿真工具。
在这里我们以一个简单但具有广泛代表性的流体问题——冷热流体在管道内湍流混合过程为例，来展示流体力学APP的开发。
冷热流体在三通管内的湍流混合是一类具有代表性的典型问题，对于工业系统的效率、安全性和经济性具有重要的实际意义。该分析能够帮助工程师提高混合的均匀性和效率，从而减少能源浪费和因热波动诱发的热应力、热疲劳，降低部件失效风险，可作为管道优化的基础。
三通管湍流内流场冷热流混合效果分析APP
截面速度分布 |
截面温度分布 |
以上，为本次介绍的仿真APP，感兴趣的朋友可以登录Simapps平台在线体验。目前伏图（Simdroid）平台正在开展“仿真APP赋能千行百业”系列直播，分享仿真APP开发&应用案例，以及更多仿真技术干货等内容，专家进行讲解，感兴趣的朋友可以Simapps平台预约直播并观看往期直播回顾。
