圧縮性流体(高速流体・熱空力)CFD解析用ソフトウェア
概要
CFD-FASTRANは空気力学、空気熱力学への適用を目的に開発された最先端の商用CFDソフトウェアです。
CFD-FASTRANは航空宇宙産業における使用を念頭に開発されました。圧縮性流体の流れ場と化学反応を連成解析することも可能です。
自動重合格子(カイメラメッシュ)を用いてミサイルの射出をシミュレートする事も可能です。
CFD-FASTRANはミサイルの打ち上げ、航空機の飛行特性および積載物の投下等の高度な問題をシミュレーション可能な最先端の移動物体追跡機能を保有しています。
この高度なシミュレーション機能は、密度ベースの圧縮性オイラー方程式およびナビエ・ストークス方程式ソルバーをマルチボディ剛体運動解析モジュール、
化学反応モジュールおよび非平衡熱解析モジュールと組み合わせることにより可能になりました。
CFD-FASTRANは最先端の数値解析モデル、物理モデルおよび可視化モジュールを保有しています。
また、マルチブロック構造格子、多面体を含む非構造格子、カイメラ/重合格子および解適合直交格子に対応しています。
高速計算のための並列計算機能にも対応しています。
製品構成
CFD-FASTRANには以下のモジュールが含まれます
CFD-FASTRANの主要機能
CFD-FASTRANは、圧縮性流体に対する密度ベースの有限体積法ソルバーです。
ソルバーには、高次の数値計算スキームおよび高度な物理モデルが組み込まれており複雑な工学上の問題を効率的に解くことが出来ます。
1. 計算格子
- マルチブロック構造格子
- 重合構造格子
- 非構造格子(6面体、4面体、プリズム、多面体および直交格子の任意の組合わせ)
2. 適用対象
- オイラー方程式、層流および乱流
- 2D、軸対称および3D
- 定常状態および非定常状態
- 亜音速、遷音速、超音速および極超音速流れ
3. 数値計算法
- 密度ベースの有限体積法
- Roeの流束分離法およびVan-Leerの流束ベクトル分離法
- 二次または三次精度スキーム
- min-mod関数
- MUSCLスキーム
- Osher-Chakravarthyリミッター付きのスキーム
- Van Leerのリミッター付きのスキーム
- 多段階陽的Runge-Kutta法、Point ImplicitおよびFully Implicit時間積分法
4. 乱流モデル
- 高レイノルズ数k-ε乱流モデル(壁関数付き)
- 低レイノルズ数k-ω乱流モデル(構造格子のみに対応)
- Baldwin-Lomax乱流モデル
- Spalart-Allmaras乱流モデル
- Menter Shear Stress Transport(SST)乱流モデル(構造格子のみに対応)
5. 化学反応モデル
- 任意の化学種および反応ステップ数の指定が可能な有限速度反応モデル
- 熱平衡および2温度熱的非平衡を含むMultiple energy modes
- 300Kから6000Kまでの範囲をカーブフィットしたデータベース
および熱的非平衡時のデータベース(Spectroscopic Database)の2つの熱力学データベース
- アレニウス型反応モデルまたはスティッキング係数モデルが使用可能な表面反応モデル
6. 移動物体追跡機能
- 格子系の相対移動を扱うことが可能な自動カイメラ・アルゴリズム
- 空気力学とカップリングした6自由度の剛体運動(拘束条件を指定することも可能)
7. 運動規定モデル
8. 出力
- ユーザー指定の物体座標系または慣性座標系における
有次元または無次元の力、モーメント、加速度、速度および物体の位置と方向
- 全空間における速度、圧力、密度およびマッハ数
- 乱流パラメータおよび化学種の濃度も出力可能
- 移動物体の変位、角度変位、速度、角速度および加速度、角加速度の履歴
- Plot3d およびDTFフォーマット出力
9. 入力および計算条件の設定方法
- 使いやすいグラフィカル・ユーザ・インタフェースを使用
- PEGASUSのhole cuttingおよびカイメラの使用
- 他のCADおよびCFDパッケージとインターフェースをとるためにMDICEとインテグレート