TF-QFLUX
基于多面体非结构网格系统和有限
体积法的通用流体动力学仿真软件
TF-QFLUX 简介
TF-QFLUX 是一款基于多面体非结构网格与有限体积法的通用流体动力学仿真软件，已开发比较完善的单相/多相不可压缩流动求解器、固体导热求解器、气动声学求解器等核心求解器，以及丰富的的湍流模型、多孔介质模型、多相流模型（VOF /双欧拉模型/混合物模型/离散相模型/液膜模型）、多组分模型、热辐射模型（角系数模型/DO模型）、动网格模块（滑移动网格/变形网格/嵌套动网格）、材料模型、各类型边界条件等核心算法与功能模块。
用户可以常值、数据表单、自定义表达式和自定义函数（UDF）等方式，修改物理模型参数、材料物性参数、刚体运动参数、边界条件参数，或者是在连续性方程、动量方程或能量方程中添加源项，以满足相关应用场景的仿真需求。软件采用MPI并行协议，具有优异的并行计算效率。
TF-QFLUX 软件还开发了高效的可视化引擎、数据后处理与图形可视化功能，以及丰富的数据接口，以满足数值仿真前、后处理功能需求。
功能亮点
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多学科求解器耦合计算框架
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丰富的物理模型
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灵活动网格
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强大的UDF
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完备的流场可视化
多学科求解器耦合计算框架
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CFD-CSD耦合仿真
TF-QFLUX支持Socket 接口或基于文件的通信方式，传递流固交界面信息，实现流固耦合（FSI, Fluid Structure Interaction）问题的联合仿真。
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CFD-固体导热求解器
TF-QFLUX中集成了固体导热求解器，将固体区域和流体区域的能量方程耦合求解，能够高效率进行固体导热和流动换热场景的协同仿真。
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CFD-DEM Lagrange颗粒流
TF-QFLUX支持CFD-DEM耦合，CFD主要用于模拟流体的流动，而DEM则用于描述颗粒运动及颗粒间的相互作用。该耦合方法可以更显式地描述流体-颗粒间的相互作用，提供颗粒尺度的详细信息，能够让用户更好的进行矿冶、化工、能源等系统的设计与优化。
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CFD-CAA 气动声学
对于流致噪声问题TF-QFLUX提供两种方案：
（1）将CFD模拟过程获取的声源信息直接求解FWH方程获取远场噪声，简单便捷；
（2）将声源信息以CGNS文件方式传递给声学软件TF-Acoustics，再基于边界元方法求解远场噪声辐射，具有精度高、计算量小等优点。
丰富的物理模型
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湍流模型
已开发用于模拟附着流或弱分离流的雷诺平均（RANS）湍流模型，如Standard/Edwards S-A、Standard/Realizable/RNG k-e、Standard/SST k-w等；用于模拟大范围分离流的脱体涡模型，如基于S-A或k-w的DES、DDES、IDDES等；用于模拟复杂湍流分离流的大涡模拟方法（LES），如常系数/动态Smagorinsky、WALE、约束大涡模拟方法（CLES）等；用于湍流转捩过程的转捩模型，如k-kl-w、r-Reθ等。
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多相/多组分
已经开发了用于模拟无相间穿透、具有明显相界面流动VOF模型，用于模拟无明显相界面的多相掺混问题的Eulerian模型以及Eulerian模型的数值简化模型Mixture模型，用于示踪粒子的轨迹追踪和颗粒运动及液滴雾化等模拟的DPM模型，用于模拟标量输运的被动标量输运模型（passive scalar），用于组分混合及反应的多组分模型（specie transport）。
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空化模型
已开发Kunz、Zwart、Sauer-Schnerr、完全空化模型等模型，可用于模拟高速流动中因压力变化而产生的空化/空泡现象，如螺旋桨叶尖空化、气蚀、空泡溃灭等。
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热传导与热辐射模型
已开发完善的流固耦合换热模块：固体导热求解器、热辐射模型（如角系数模型、太阳辐射模型、DO模型等），可用于模拟各类工程热管理场景。
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气动声学
已开发基于声比拟方法的FW-H模型，并可以与十沣科技已发布的声学仿真软件TF-Acoustics耦合求解，可用于模拟各类复杂的近场或远场气动/水动噪声及其声辐射现象。
灵活动网格
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滑移网格法
包括平移、MRF、旋转滑移动网格等，可准确模拟与平移、定轴旋转等刚体运动相关的流体动力学问题，如多轴多级旋转叶片绕流问题等。
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变形网格法
可根据运动体（刚体或柔性体）的运动量，确保相邻网格光滑过渡,适用于模拟一定幅度范围内的主动或被动六自由度（6DOF）运动问题
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嵌套网格法
QFLUX软件的嵌套动网格模块采用高效的全自动化处理流程及算法，可在刚体的运动过程中，对网格块之间的切割边界及插值关系进行实时、动态更新，适用于模拟各类复杂的多刚体6DOF运动问题。
强大的UDF
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UDF
TF-QFLUX 软件开发数据表单（Table）、自定义表达式（Custom Function）和用户自定义函数（UDF）等自定义数据接口或函数接口。利用这些接口，用户可以自定义物理模型参数、材料物性参数、刚体运动参数、边界条件参数，或者是在连续性方程、动量方程或能量方程中添加相关源项，以便更准确地定义仿真场景与工况。
完备的流场可视化
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流场可视化
流场可视化功能包括：绘制计算域/边界面形状（填充色）、网格、轮廓线、物理量云图；绘制任意截面（切平面）及其面网格、轮廓线、物理量云图；绘制任意物理量等值面及其面网格、轮廓线、物理量云图；绘制计算域内矢量及矢量线等。
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数据后处理
基于初等函数和基本运算法则的自定义物理量、面积分、体积分等数据后处理与统计分析功能
典型应用
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航空航天
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汽车交通
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电子电器
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装备制造
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船舶海工
航空航天
TF-QFLUX 软件已开发完善的空气动力学数值算法、物理模型（含湍流模型、燃烧与化学反应模型、多相流与相变模型）、多体运动与动网格算法，可以准确模拟中/低速飞行器在各类飞行条件下的空气动力学特性、姿态控制与操纵性等，帮助用户分析、优化飞行器及其部件的设计方案或控制策略。
TF_QFLUX软件模拟直升机前飞的绕流结构
TF-QFLUX软件模拟四旋翼无人机悬停状态
汽车风阻风噪仿真与优化
TF-QFLUX 软件开发了完善的不可压缩流动求解器、声学求解器、固体热传导求解器、丰富的物理模型（含湍流模型、燃烧与化学反应模型、热辐射模型）、多体运动与动网格算法，可以准确模拟汽车或其他交通装备在复杂行驶环境的空气动力学特性、风噪特性、整车热管理性能等指标，帮助用户分析、优化汽车的风阻/风噪与热管理系统设计方案或控制策略。
汽车风阻_流线
电子系统热设计
QFLUX软件已开发完善的流固耦合换热与热辐射仿真功能，包含相变传热、液膜模型、多流体域换热等强化换热模拟功能；可以准确模拟器件级、板级和系统级电子系统所涉及的各种传热途径，帮助用户优化设备的散热设计方案或控制策略。
TF-QFLUX-软件模拟某GPU散热-部件表面温度云图分布
叶轮机械性能仿真与优化
十沣科技采用TF-QFLUX参与工业风机领域某上市公司，离心式风机气动声学仿真分析与软件定制开发项目，有效实现了复杂运动部件的动网格求解算法、复杂壁面边界层的计算、湍流的计算、声源的准确计算等业务难点。
工业风机气动性能与气动噪声仿真
船舶与海洋工程仿真及设计
TF-QFLUX 软件已开发滑移动网格、变形网格和嵌套动网格算法，面向海工领域各类复杂工程湍流现象的湍流模型（如RANS、DES/DDES/IDDES、LES等）、多相流模型（如VOF）、空化模型、波浪模型以及水动声学模型与算法（如FWH、宽频噪声模型等），可以准确模拟船舶、水下航行器、海洋平台在复杂海洋环境中的水动力学特性，帮助用户分析、优化海工装备水动力学与水动声学设计方案。
蛟龙号仿真
