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       流体是能流动的物质,是液体和气体的总称,它的基本特征是没有一定的形状并且具有流动性。流体力学是流体研究的一个方向,主要研究在各种力的作用下,流体本身的静止状态、运动状态以及流体和固体接触面之间有相对运动时的相互作用和流动规律。流体力学在工程领域中得到广泛应用,所有涉及流体流动、热交换、分子运输等现象的问题,几乎都与流体力学的研究与分析相关。

       Aries是一款通用流体力学仿真软件,具有丰富的物理模型和先进的数值算法,支持湍流模型、气动噪声、燃烧、多相、热辐射、稀薄流、共轭传热、水动力等多物理场的仿真计算。

       Aries仿真软件可为航空航天、船舶海洋、发动机、地面交通、建筑环境、电子器件等领域提供多类型流体仿真解决方案,如不同求解器组合覆盖亚、跨、超、高超音速全速域,可以进行气动力、热和噪声预测;湍流模型及多物理场模型可以完成流固耦合及燃烧分析;多种风扇模型可以实现空气调节系统仿真和火灾模拟等。


       航空发动机是飞机的心脏,为飞机的飞行提供动力,其可靠性和安全性直接决定飞机飞行的可靠性和安全性。航空发动机内部结构极其复杂,主要包含进气、压气、燃烧和涡喷四个部分,其中压气和涡喷两个部分具有复杂的涡轮结构,而燃烧部分又具有复杂的燃烧室结构。航空发动机内部零件工作在高温、高压、高频振动、高旋转速度和复杂多变的恶劣环境下,如果这些零件工作的温度和压力超过正常工作允许的温度和压力,就会导致航空发动机零件设计失效,从而导致飞机失事,造成严重事故。航空发动机内部温度高,压力大,其内部的流动属于三维、粘性、跨声速和非定常可压流动,对航空发动机内部的温度和压力的实验测试相当困难,常用的温度和压力传感器无法承受如此高的温度和压力,流体动力学数值模拟能准确模拟航空发动机工作时内部的流场、温度和压力,有较强的实用性。公司产品Aries基于学术界前沿气体动理学算法,被广泛应用于航空发动机的数值模拟。

        Aries包含三大基于气体动理学的流场求解器:笛卡尔网格CFD求解器、非结构网格CFD求解器、直接模拟蒙特卡洛(DSMC)求解器,其中的DSMC模块,是专门用于高空稀薄气体情况下飞行器在高速飞行时的气动力仿真分析。下图为Aries应用于空间站运行轨迹流体仿真的应用案例。空间站在高空稀薄气体环境下,受空间离子体的冲击,会产生微小冲击力,造成飞行方向和飞行位置发生偏移,通过流体仿真分析,可以采用主动控制手段来及时调整空间站的运行轨迹。