XFlow 流體力學分析

XFlow 流體力學分析

產品介紹

XFlow 流體力學分析|免網格的 CFD,讓複雜流體不再難搞

SIMULIA 達梭系統模擬產品|CFD 流體力學(LBM)

XFlow 免網格 CFD 示意圖

       傳統 CFD 最耗時的步驟之一,就是體積網格劃分。不只前處理耗時,複雜幾何一旦網格品質不佳,也可能影響求解穩定性與結果可信度。XFlow 用不同於傳統網格的方法,解決了這個問題。

       XFlow 是 SIMULIA 旗下基於 Lattice-Boltzmann Method(LBM)的高保真 CFD 軟體。它採用粒子(Particle-based)方式模擬流體,不需要傳統的體積網格,改以自動生成的格子結構(Lattice)進行離散,這讓它在處理「移動幾何」、「自由液面」與「潤滑」這類複雜問題時,特別有優勢。
 

XFlow 可用粒子式 LBM 方法捕捉複雜幾何周圍的瞬態流場與尾流變化

 

XFlow 最適合哪類問題?

       齒輪箱與馬達潤滑:浸潤面積(wetted area)、攪拌損失(Churning Loss)計算


XFlow 可模擬齒輪箱與傳動系統中的潤滑油流動、浸潤面積與攪拌損失

 

自由液面流動:油箱晃動(Sloshing)、水花飛濺

多相流:氣液兩相、乳化現象

移動幾何體:活塞運動、旋轉葉輪、齒輪嚙合與閥門開關


XFlow 適合處理齒輪嚙合、旋轉零件與油液飛濺等複雜移動幾何問題


 

流固耦合(FSI):可與 Abaqus 進行耦合分析,同時考慮流場變化與結構響應問題

電動馬達冷卻:油冷電機的熱管理分析

XFlow 的技術優勢

自動格子生成

       大幅降低前處理時間——複雜幾何不用手動切網格,Lattice 自動適應幾何形狀。

GPU 加速

       原生支援 GPU 並行計算,大幅縮短求解時間。

XFlow 原生支援 GPU 加速,可提升大型暫態 CFD 模擬的求解效率

 

WMLES 亂流模型

       採用 Wall-Modeled Large Eddy Simulation(WMLES)高精度亂流模型,更適合捕捉瞬態渦流、尾流與非定常流動細節。

自適應尾流細化

       XFlow 可隨流場發展自動加密近壁、強梯度與尾流區域,更容易捕捉移動物體、渦流脫落與非定常流動特徵。

XFlow vs PowerFLOW,我該選哪個?

       兩者都是 SIMULIA 的 LBM CFD 工具,但應用場景不同:

XFlow:適合複雜移動幾何、多相流、潤滑、自由液面與 FSI 問題

PowerFLOW:適合大型外流氣動、氣動聲學(車輛空氣阻力、飛機翼型)

如果你同時有兩種需求,兩個工具可以互補使用。

常見問題

Q:XFlow 真的是完全不用網格嗎?

A:更精準的說法是,XFlow 免除了傳統 CFD 最耗時的體積網格流程,但仍需設定底層 lattice 的解析度。差別在於,你不需要手動建立複雜的體積網格,且 XFlow 對複雜表面、輸入幾何品質與移動零件的容忍度更高。

Q:XFlow 除了流場圖,還能看哪些有用的工程指標?

A:除了速度場、壓力場與自由液面可視化之外,XFlow 也能針對潤滑流程輸出浸潤面積、攪拌損失等量化指標,也可針對動態幾何體計算並輸出熱傳遞係數(HTC),方便做後續熱分析與設計比較。

結語

       面對移動幾何、自由液面與潤滑這類傳統網格難以處理的問題,XFlow 以 LBM 免除耗時的體積網格流程,並透過 GPU 加速與自適應細化提升效率與精度。若你的應用涉及齒輪箱潤滑、油箱晃動或流固耦合,XFlow 會是值得評估的工具。誠佳科技的工程團隊樂意協助你規劃合適的 CFD 導入方式。

有複雜流體、潤滑或自由液面的 CFD 需求?

歡迎聯絡誠佳科技工程顧問,我們將協助你評估 XFlow 導入方案。

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