Ansys Fluent có khả năng mô hình hóa một cách rộng rãi các đặc tính vật lý cho mô hình dòng chảy chất lƣu, rối, trao đổi nhiệt và phản ứng đƣợc áp dụng trong công nghiệp từ dòng chảy qua cánh máy bay, cho đến sự cháy trong một lò lửa, từ các cột bọt khí đến các đệm dầu, từ dòng chảy của mạch máu cho đến việc chế tạo các vật liệu bán dẫn và từ thiết kế các căn phòng sạch cho đến các thiết bị xử lý nƣớc thải [10]. Nhờ việc ứng dụng các mô hình tính đặc biệt nên giúp cho phần mềm này có khả năng
10
mô hình hóa buồng cháy động cơ cylinder, khí động học sự truyền âm, cánh máy bay và các hệ thống đa pha nhằm phục vụ cho việc mở rộng khả năng của phần mềm này. Ví dụ trên hình 1.3 là mô phỏng động lực học chân vịt tàu thủy.
Hình 1.3. Ứng dụng Fluent trong mô phỏng động lực học chân vịt [nguồn http://dasi.vn]
Ngày nay, hàng ngàn công ty trên thế giới đã thu đƣợc lợi nhuận khổng lồ từ việc sử dụng Ansys Fluent để phân tích thiết kế của họ và tối ƣu hóa quá trình phát triển sản phẩm, ví dụ tối ƣu hóa hình dáng của mũi tàu quả lê bằng Ansys Fluent (hình 1.4). Các bộ giải kỹ thuật tiên tiến đã giúp đƣa ra những kết quả CFD nhanh và chính xác, lƣới chia chuyển động hay biến dạng và khả năng tăng tốc độ khi máy chạy song song. Khả năng thiết lập bộ giải tƣơng tác, quá trình giải và hậu xử lý của Ansys Fluent làm dễ dàng có thể tạm dừng tính toán, kiểm tra kết quả với quá trình hậu xử lý đã đƣợc phân tích, thay đổi bất cứ thiết lập nào và sau đó tiếp tục tính toán với từng ứng dụng. Các tệp dữ liệu và các trƣờng hợp tính toán có thể đƣợc đọc vào trong Ansys CFD- Post với mục đích phân tích kỹ hơn bằng các công cụ xử lý kết quả tiên tiến.
11
Hình 1.4. Tối ưu hóa mũi quả lê bằng phần mềm Ansys Fluent
Sự tích hợp môđun Ansys Fluent vào Ansys Workbench của Ansys (hình 1.5) đã cung cấp cho ngƣời sử dụng hai hƣớng kết nối Ansys Fluent tới toàn bộ hệ thống CAD đồng thời cho phép xây dựng và thay đổi các bề mặt hình học một cách hữu hiệu với Ansys DesignModeler và công nghệ chia lƣới tiên tiến ngay trong Ansys Meshing [10]. Những chức năng cơ bản này cũng cho phép kết nối các dữ liệu và kết quả sẽ đƣợc chia sẻ giữa các ứng dụng với nhau bằng cách kéo và thả dễ dàng, cho tới việc sử dụng phép giải dòng chảy chất lỏng với các điều kiện biên của mô phỏng về kết cấu cơ khí. Sự kết hợp của những lợi ích này với hàng loạt khả năng mô hình hóa mô hình vật lý và những kết quả CFD nhanh chóng và chính xác, phần mềm Ansys Fluent cung cấp đƣợc kết quả dƣới dạng một trong những gói phần mềm toàn diện nhất cho quá trình mô hình hóa CFD trên thế giới hiện nay.
Hình 1.5. Fluent trong Ansys workbench
12
Hình 1.6. Trình tự mô phỏng số bằng phần mềm Ansys Fluent
- Mô hình hình học của tàu đƣợc xây dựng lại trên các phần mềm CAD 2D-3D, Autoship, Catia, Inventor ... dựa trên tuyến hình của tàu ở dạng 2D bao gồm các đƣờng sƣờn, đƣờng nƣớc, hoặc xây dựng trực tiếp từ Design Modeler.
- Turbo Grid, Ansys Meshing, Ansys ICEM CFD đƣợc dùng để chia lƣới tại các vùng cần quan tâm thông qua các môđun và hàm về lƣới.
- Ansys Fluent tính toán các bài toán về dòng chảy bao quanh vật thể chuyển động trong môi chất.