ANSYS CFX是一款高端的、通用的流体动力学软件，在过去20年来已经被用来解决了广泛的流动问题。ANSYS CFX的核心是其先进的求解技术，这是快速、稳健地获得可靠精确结果的关键。现代化的、高度并行的求解器是大量物理模型的基础，这些物理模型能虚拟地捕捉任意和流动相关的现象。
适用领域
● 辐射传导热
● 燃烧与化学反应 ● 声学与噪声
● 流固耦合
功能和特点
直观、参数化、自动化的工作流程
ANSYS CFX集成在统一的 ANSYS Workbench平台下，该平台已经成为工业界最广泛、最深入的先进工程仿真技术组合的基础。这一易用的平台提供了CAD双向参数连接，强大的几何和网格工具，自动的项目级更新机制，遍布各处的参数管理，多场仿真管理，以及集成的优化工具。ANSYS CFX提供了CFD仿真中史无前例的生产力，实现仿真驱动产品设计。
● 无需繁琐的返工即可快速地准备流动分析所需设备/过程的几何
● 避免了相同数据模型的复制，而是在基本流动之外的物理场间一致性地共享这些数据
● 很容易定义几何、网格、物理和后处理的一系列参数变化，只点击一次鼠标即可自动得到一系列新的CFD结果
● 通过增加对可变性和设计敏感度的理解，改进了设备/过程的质量
● 容易设置并运行多物理场仿真
网格灵活
ANSYS CFX软件的网格具有完全的灵活性，包括能相对容易地对复杂几何生成非结构网格来求解流动问题。所支持的网格类型包括三角形、四边形、四面体、六面体、五面体和棱柱体（楔形）。ANSYS Workbench允许你读入自己的CAD几何，在ANSYS DesignModeler中准备为CFD所用，在ANSYS Mesh部件中自动或手动划分网格。
被证实的求解技术和精确的数值算法
ANSYS CFX能稳健高效地求解所有的物理模型和流动类型，包括稳态或瞬态，不可压缩或可压缩流动（从低亚音速流到超高音速），层流或湍流，牛顿流或非牛顿流，理想气体或真实气体。
要对工业CFD遇到的各类情况都能稳健精确的解答，必须关注离散格式。ANSYS CFX软件缺省的高精度离散格式同时考虑了稳健和精确。自适应的中心有界数值格式能局部调整，在保证计算稳定的条件下让离散格式尽可能地接近二阶。
湍流模型
● 精确有效地捕捉湍流效应
● 多种常见的双方程模型和雷诺应力模型
● 提供创新的模型来求解层流到湍流的转捩
● 大量的尺度解析湍流模型
● 嵌入式LES（E-LES）选项
传热和辐射
在许多工业设备像涡轮叶片、发动机缸体和燃烧室，以及建筑和结构中，优化传热都是关键的。在这些应用中，其核心是精确地预测对流传热，其中很多情况下，对固体内的热扩散和辐射传热也起着重要的作用。
ANSYS CFX软件具备最新的共轭传热（CHT）技术，把流体动力学和固体材料的内部导热联合起来计算。CHT区域中固体域的网格可以单独划分，然后用通用网格界面（GGI）和任意非一致网格粘接起来。相关的其它功能包括考虑通过薄挡板的导热、固体间接触面的热阻、固体表面镀膜的热阻、以及由于运动引起的CHT固体域的对流换热。
ANSYS CFX引入了丰富的模型来计算各类流体和固体间的辐射传热，包括全透明、半透明或不透明辐射。为了把效率最大化，在辐射场变化小的区域，辐射网格能自动粗化。它也可以考虑散射的影响。
多相流
● 能洞察难以测量的设备内部
● 能捕捉多个相间的相互作用
● 拉格朗日颗粒输运模型
● 用欧拉多相流模型分别求解各相的方程组，或者用更经济的混合相模型
● 欧拉多相流模型具备丰富的选项来求解质量、动量和能量交换
化学反应和燃烧
● 提供了丰富的架构来模拟伴随化学反应和燃烧的流动
● 提供了适用各种情况的完整模型
● 提供了涡耗散模型（EDM）和有限速率反应（FRC）模型
● 提供了实用且有效的方法，用来描述几百种组分的详细化学反应，而无需求解几百个输运方程组
● BVM模型和层流小火焰PDF模型耦合后，可以模拟火焰后端面的混合和反应
● 扩展连贯小火焰模型（ECFM）适用于燃料和氧化剂预混或局部预混
旋转机械
● 具有精确、稳健和有效的模型和架构，用来模拟所有类型的水泵、风扇、压缩机、燃气涡轮和水轮机
● 对于旋转机械设计和分析提供了多个产品
● 有专用的前后处理工具
● 瞬态的转子—静子功能以最大精度解析了部件间的真正瞬态相互影响
● 更简单的Stage级间模型的求解比全瞬态转子—静子模型更快速
● 要精确捕捉动静部件间的瞬态相互作用，有不同的选项
● 具有冻结转子模型
流固耦合
● 可以模拟固体运动对流动的影响
● 可以很容易设置流固耦合（FSI）仿真
● 允许很大的边界位移
● 按需自动重新划分网格的选项
侵入固体方法
浸入固体方法是ANSYS CFX中一种附加的FSI功能，由于该方法避免了网格变形和重新划分，因此能模拟固体在流体域内无限制的运动。当浸入的固体在流体域内运动时，重叠区域的流场解会通过施加适当的源项进行调整，以反映固体的存在。固体的运动可以由用户灵活定义，或者由ANSYS CFX的刚体求解器获得。
ANSYS CFX中完全集成了隐式6自由度刚体求解器，在给定刚体的质量和转动惯量后，施加在刚体上的力和力矩的计算结果能让边界、域、子域实现运动。其应用包括油箱从飞机分离、船体在波浪影响下的运动等。
强大可扩展的高性能计算能力
ANSYS CFX提供了强大的、可扩展的高性能计算（HPC）能力。用户可以用ANSYS CFD HPC的并行来处理更可信的CFD模型，包括更复杂的几何细节（如全360度叶片流道而不是单流道），更复杂的物理（如瞬态湍流而不是稳态湍流模型）组成的系统。结果是加强了对产品性能的洞察，而用其它方法都无法进行这种洞察。对细节的理解能产生巨大的商业益处，揭示可能导致产品失败或隐性故障的设计问题。使用HPC理解产品性能的细节能为设计提供信心，帮助产品在市场取得最终成功。
通过加快单个CFD仿真的计算时间，ANSYS CFD HPC增加了产出。这能实现考虑多个设计思路，提供在设计早期就做出正确的决定。使用ANSYS CFD HPC能帮助工程人员更有效地开发几乎任何产品。
ANSYS CFX引入了针对最新的多核处理器的优化，极大地从最新的处理器架构、伴有优化通讯的分区算法、不同处理器间的动态负载平衡中受益。ANSYS CFD HPC易于使用且在多个系统中如期工作，包括从多核工作站到高端的HPC集群。
材料属性
流动条件会影响材料的详细行为，如压力或温度对CFD结果的精度有关键的影响。ANSYS CFX提供广泛的材料模型选项，确保没有什么能阻止获得最高可信结果。
针对大范围的液体、气体和固体，ANSYS CFX有丰富的材料属性库。理想流体和真实流体都能用成熟的高级状态方程来模拟。对粘性和导热系数也有很多关系式，如基于动力学理论的萨姆兰公式。对非牛顿流体，提供了丰富的粘性模型来考虑与剪切应变相关的行为。
假设某个仿真使用了专有材料，或其它材料库中所没有的材料，用户能用ANSYS CFX环境的灵活性和CEL的强大功能容易地定义任何新材料，或者定义材料属性和流场条件如压力、温度、剪切应变速率等的依存关系式。用户能直接在CFX-Pre界面里，用简单的CEL语法输入代数表达式，实现定制模型，而不需单独的外部程序。这就像在纸上写下来一样直接。
定制和全项目范围脚本
ANSYS CFX软件提供了许多定制和自动化的选择，包括用户定义扩展GUI，能让高级用户用面向应用的语言和示意图来创建定制的输入面板；包括可定制的模型库，有对复杂或重复使用案例的预先设置；包括宏和录制文件的批处理；包括能接入Perl编程语言，实现最大限度的编程。
CFX表达式语言（CEL）和CFX命令语言（CEL）是ANSYS CFX灵活性和用户环境的基础。
CEL语言是一个强大的定义式语言，允许用户在标准ANSYS CFX界面里快速直接地加入自己的定制模型。例如，用户能用CEL加入新的物理模型，创建额外的求解变量，定义属性关系式，设置边界条件和分布。CEL的语法直观易学，包括许多预定义函数和操作，能用几种方法容易地定制仿真。
CCL是直观的基于文本的命令文件，可用它替代图形界面接入求解器、施加物理问题、定义边界条件和设置求解参数。通过编辑命令文件，改变适当的数值，可以做快速的参数化研究。这让ANSYS CFX软件可以在批处理方式下运行，或集成在优化和设计系统中。
此外，CEL和CCL函数能被集成在ANSYS Workbench（全项目范围）脚本工具中。在这点上，用脚本工具做参数/文件/数据管理以及设计探索研究能大大提高效率。
后处理和数据输出
ANSYS CFX的后处理工具能产生有意义的图片、动画和报告，让流体动力学结果的表达更容易。透明和不透明面、迹线、矢量图、云图、自定义变量和场景构建只是后处理特征的一部分。求解数据能输出到 ANSYS CFD-Post、第三方后处理软件或CAE软件中做进一步的分析。在 ANSYS Workbench 环境中，ANSYS CFX求解数据能把热或压力载荷映射到ANSYS仿真上。在单独模式中，ANSYS CFX能把面上的结构和热载荷，以及体温度输出给第三方FEA网格。
知识管理已就绪
ANSYS CFD技术已经可以和 ANSYS 工程知识管理（EKM）一起使用了。ANSYS EKM系统应对仿真数据管理的挑战。它通过管理重要的仿真数据来帮助工程师，包括归档、备份、可追踪、保持审核记录、合作和知识产权保护。通过这些功能适当地捕捉ANSYS CFD仿真获得的知识，并准备好将之用于企业的工程过程。
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