層流和潛變流

您可以使用納維-斯托克斯方程模擬瞬態和穩態層流，或使用斯托克斯方程模擬潛變流。

除了對密度和黏度恆定的流體進行建模以外，您還可以研究黏度和密度與溫度、局部組成、電場或任何其他物理場或變量相關的流體。一般來說，密度、黏度和動量源可以是任意因變量以及因變量導數的任意函數。

對於非牛頓流體，您可以使用冪律、Carreau、Bingham、Herschel-Bulkley或Casson等通用的預定義黏度流變模型來輕鬆地建立模型。

除此之外，您還可以在運動結構（例如開閥和閉閥或旋轉葉輪）中對層流進行建模。

大渦模擬（LES）

大渦模擬（LES）用於解析較大的三維非定常紊流渦，而小渦流的影響則通過近似方法表示。這項技術與邊界層網格劃分一起使用時，可以精確描述瞬態流場以及邊界上的精確通量和力。模組中提供的LES 模型包括“基於殘差的變分多尺度”（RBVM）、“基於殘差的黏性變分多尺度”（RBVMWV）和Smagorinsky 模型。

多孔介質流動

借助“CFD 模擬模組”，您可以使用三個不同的多孔介質流動模型輕鬆地模擬多孔介質中的流體流動。達西定律 模型是描述多孔結構中流動的一種可靠且計算成本較低的模型，也適用於多相流。Brinkman 方程 模型是達西定律的延伸，解釋了黏性剪切引起的動能耗散，並可以包含慣性效應。對於高孔隙率的高度開放結構來說，該模型比達西定律更加通用，但計算成本也更高。

自由和多孔介質流動 模型將多孔區域中的流動與自由區域中的層流或紊流相耦合，其中為多孔域使用Brinkman 方程，並在自由域中使用納維-斯托克斯方程。

有關特定特徵和功能的更多詳細信息，請參閱多孔介質流模組或地下水流模組。

高馬赫數流動

模擬可壓縮流體在層流和紊流狀態下的跨音速和超音速流動。層流模型通常用於低壓系統，它可以自動定義理想氣體的動量、質量和能量平衡方程。此外，k-ε 和Spalart-Allmaras 紊流模型還支持分析高馬赫數流動。

在這兩種情況下求解這些模型時，都可以使用自動網格細化來細化速度和壓力梯度非常高的區域的網格，從而解析激波形狀。

旋轉機械中的流體流動

攪拌器和泵等旋轉機械在產生流體流動的工藝和設備中十分常見。“CFD 模組”提供旋轉機械介面，可以指定旋轉坐標系中的流體流動方程，適用於層流和紊流。您可以使用旋轉系統的全瞬態描述或基於凍結轉子近似的平均方法來求解問題。凍結轉子法能夠有效節省計算成本，可用於計算平均速度、壓力變化、混合水平、平均溫度和濃度分佈等。

總的來說，“CFD 模擬模組”不僅可以求解旋轉坐標系中的流體流動問題，還能求解任何移動坐標系（例如開閥和閉閥）中的此類問題。您可以使用移動坐標系來求解兩個結構之間存在流體流動時，其中一個結構相對於另一個結構的滑動問題，採用移動網格可以輕鬆建立並求解此類問題。

薄膜流動

“CFD 模擬模組”提供薄膜流動介面用於描述運動機械部件（摩擦學）或斷裂結構之間的薄油膜等薄域中的流動，常用於模擬潤滑作用、彈性流體動力學，或運動部件之間由於存在氣體或液體而產生的流體阻尼效應（例如在MEMS 中）。