Денис Хитрых, ЗАО «ЕМТ Р»
1 мая 2006 года компания ANSYS, Inc. объявила о завершении сделки по приобретению Fluent Inc., штаб-квартира которой находится в городе Лебанон (шт. Нью- Хемпшир, США). Компания Fluent — признанный лидер на рынке CAE-технологий и специализируется в области создания программного обеспечения для решения задач вычислительной гидродинамики. В практическом плане это задачи, в которых присутствуют тепло- и массообмен, многофазные и реагирующие потоки, турбулентность. Это приобретение в очередной раз подтвердило стремление компании ANSYS, Inc. предлагать пользователям лучшие в своем классе расчетные технологии, отвечающие их запросам.
Краткая история Fluent, Inc.
В далеком 1982 году, когда проблемы вычислительной гидродинамики (CFD) интересовали весьма узкий круг специалистов, инженеры Creare, Inc. (США) совместно с группой ученых из Шеффилдского университета (Sheffield University, Великобритания) под руководством д-ра Ферита Бойсана (Ferit Boysan) решили создать простой в использовании, интерактивный CFD-код для инженерных расчетов. Первый релиз продукта под названием FLUENT вышел в октябре 1983 года. Этот проект оказался столь успешным, что в 1990 году Creare, Inc. лишилась большого числа сотрудников во главе с легендарным Бхаратаном Пателом (Bharatan Patel). Инженеры ушли и создали собственную компанию Fluent, Inc.
Расширение бизнеса Fluent происходило очень быстрыми темпами, и уже в мае 1996 года компания приобрела Fluid Dynamics International (США) — разработчика отраслевого программного продукта FIDAP и своего главного конкурента. В 1997 году компания Fluent дополнила свою линейку продуктов новым пакетом POLYFLOW (разработчик — Polyflow S. A.), ориентированным в первую очередь на потребности химической промышленности (производство изделий из полимеров, пластмасс, резины и т.п.), цветной и черной металлургии.
В сентябре 2000 года компания получила сертификаты ISO 9001 и TickIT.
Рис. 1. Эскизы рабочего окна программного комплекса FLUENT 12.0 (FLUENT 6.4)
Составляющие успеха
Широкий спектр физических моделей FLUENT позволяет решать самые разнообразные задачи — от обтекания крыла самолета до горения в коксовых печах, от расчета процессов в бар- ботажных колоннах до производства стекла, от течения жидкости в кровеносных сосудах до изготовления полупроводниковых приборов и т.п. Такие возможности FLUENT, как постоянно развивающиеся модели турбулентности, горения, многофазных течений и течений со свободными границами, а также подвижные (деформируемые) и перестраиваемые сетки, значительно расширяют область его применения.
В настоящее время компания предлагает следующий пакет программ для решения задач вычислительной гидродинамики: FLUENT, FIDAP и POLYFLOW — для промышленного использования и FloWizard — для экспресс-анализа гидравлических характеристик проектируемой конструкции. Кроме того, существует специальная версия FLUENT, интегрированная в CAD-систему CATIA V5. Для учебных целей образовательным учреждениям предоставляется программный комплекс FlowLab.
Процесс генерации сетки является неотъемлемой частью любого инженерного расчета, в котором используются CAE-технологии. От качества сетки напрямую зависит точность, сходимость и скорость решения. И зачастую время, потраченное на построение сетки, является лимитирующим фактором для всего процесса расчета. Fluent предлагает универсальное решение для создания расчетных сеток любых типов — набор программных продуктов, состоящий из GAMBIT, Tgrid и G/Turbo. Последний является своеобразным аналогом TurboGrid, но значительно уступает ему по функциональным возможностям. Отметим, что, в отличие от CFX, решатель FLUENT поддерживает некомфорные сетки, сгенерированные в GAMBIT.
В дополнение к указанным продуктам Fluent, Inc. предлагает несколько отраслевых программных комплексов: Icepak — для расчета температурного состояния электронной аппаратуры, Airpak — для проектирования инженерных систем зданий (системы вентиляции, отопления и пр.) и MixSim — для проектирования смесителей и мешалок.
В текущую версию — FLUENT 6.3 — было внесено более сотни изменений и исправлений, из которых перечислим лишь некоторые.
Добавлена новая схема решения, основанная на методе коррекции давления (Pressure- Based Coupled Solver). Она значительно улучшила расчет нестационарных течений, в том числе многофазных реагирующих сред.
Теперь FLUENT поддерживает использование полиэдральных сеток, которые более экономно описывают геометрические объекты со сложной топологией, а кроме того, ускоряют процесс сходимости.
Что касается высокопроизводительных вычислений, то добавлена поддержка 64-битной версии Windows.
Улучшены возможности FLUENT по работе с подвижными объектами, например с поршнями и клапанами ДВС: FLUENT автоматически перестраивает сетку, отслеживая изменение положения поршня. Помимо этого FLUENT может работать со множественными скользящими областями.
Внесены изменения в модели образования вредных веществ. Это касается расчетов эмиссии SOx и NOx.
Еще одно существенное улучшение связано с моделированием капиллярных течений. Теперь пользователь может самостоятельно с помощью UDF (пользовательские функции) задавать значение краевого угла.
Таким образом, FLUENT 6.3 сделал еще один уверенный шаг навстречу своим потенциальным пользователям.
Что касается следующего релиза FLUENT, то его выход запланирован на июнь 2008 года. Сейчас еще рано говорить о том, чего мы можем ожидать от FLUENT версии 12.0, но уже точно известно, что он будет интегрирован в среду Workbench. Во-вторых, ANSYS планирует усовершенствовать интерфейс этого программного продукта. Примерный вид рабочего окна FLUENT 12.0 показан на рис. 1. Кроме того, будет реализована односторонняя связь между FLUENT и ANSYS для решения задач с FSI. Будут улучшены параллельные возможности продукта, по крайней мере в части усовершенствования алгоритмов разбиения (partitioning) для решения задач большой размерности (~ 1 млрд элементов). Также следует ожидать появления переходной модели турбулентности, которая уже существует в ANSYS CFX.
