What's the difference ?
Ansys CFX vs Ansys Fluent
Le solveur hydrogasodynamique est l'un des facteurs clés déterminant la vitesse, la fiabilité et la validité des résultats de la modélisation CFD. Dans la gamme de logiciels Ansys, les solveurs CFD les plus populaires comprennent Ansys CFX et Ansys Fluent. L'utilisateur des produits de dynamique des fluides d'Ansys est souvent confronté à la question suivante : quel est l'avantage de chaque solution ? Quel logiciel est le plus adapté à la tâche de modélisation de la CFD ? Lequel de ces programmes peut être considéré comme un outil universel pour un large éventail de problèmes ?
Principales différences entre Ansys CFX et Ansys Fluent
Les solveurs CFX et Fluent sont intégrés depuis un certain temps dans la gamme de logiciels Ansys, combinés sur la plate-forme Workbench. Cela leur permet d'être considérés comme des outils alternatifs pour la modélisation de la CFD. Chacun d'entre eux peut être utilisé dans le cadre d'études automatisées multivariées des modes et structures d'écoulement, ainsi qu'en conjonction avec des solveurs tiers (état de contrainte-déformation, électromagnétisme et cinétique chimique). Les outils Ansys CFX et Ansys Fluent sont basés sur la méthode des volumes finis et les données géométriques. Les principales différences et les fonctionnalités uniques de ces solveurs sont exposées en détail.
Dans Ansys Fluent, le centre du volume de référence est pris directement comme centre de la cellule du maillage, tandis que dans Ansys CFX, le nœud du maillage est pris comme centre. Ainsi, par défaut, la résolution des couches limites dans Ansys CFX est deux fois plus "précise" que dans le même maillage dans Ansys Fluent. En même temps, Ansys Fluent supporte un type d'élément polyédrique conçu pour égaliser ce "décalage" par rapport à Ansys CFX. Une commande spéciale (basée sur un maillage tétra ou hybride importé existant) est fournie dans le solveur Ansys Fluent pour créer de tels éléments.
À l'origine, Ansys Fluent supportait plusieurs types de solveurs et deux méthodes principales d'intégration dans le temps - simulation rigide stationnaire et simulation complète de processus non stationnaires. Assurer la convergence des tâches de base (telles que l'aérodynamique subsonique) en mode stationnaire peut nécessiter un réglage fin du solveur au niveau des opérations algébriques, tandis que le calcul en mode non stationnaire peut exiger beaucoup de temps et de ressources de calcul. Ainsi, les variantes de solveurs présentées dans Ansys Fluent n'étaient pas universelles et leur utilisation était recommandée en fonction du type de tâches simulées. Cette philosophie a donné aux calculateurs une certaine flexibilité nécessaire pour résoudre des tâches très spécifiques, notamment académiques.
Fenêtre de travail du préprocesseur Ansys CFX
Par défaut, Ansys CFX utilise un seul solveur et une approche quasi-stationnaire, ce qui, en présence d'un modèle de grille adéquat, permet une convergence stable des solutions pour la plupart des problèmes subsoniques et transsoniques. Grâce à cela, les utilisateurs d'Ansys CFX n'ont pas à faire de choix et n'ont pas besoin d'effectuer une série de calculs de vérification et de validation supplémentaires pour identifier le solveur le plus optimal pour la modélisation. Cette approche a récemment été disponible par défaut dans Ansys Fluent également.
Tâches caractéristiques effectuées chez Ansys CFX et Ansys Fluent
La spécialisation la plus importante d'Ansys CFX en tant que produit logiciel est liée à la capacité de simuler la dynamique de l'hydrogaz des turbomachines en utilisant le module Ansys CFX Turbo. Ce module fournit une gamme d'outils permettant de simplifier la création d'un plan de calcul pour simuler les milieux en rotation à tous les stades, de la construction des aubes et des congés de turbomachine à l'analyse multi-variante en utilisant un analogue de la surface de réponse, l'outil Operating Maps. Cependant, il convient de noter qu'Ansys Fluent contient un ensemble beaucoup plus large de modèles de turbulence, des écoulements multiphasiques, des écoulements réactifs et de capacités d'intégration avec les progiciels de simulation numérique de givrage Ansys FENSAP-ICE et Ansys Fluent Icing qu’Ansys CFX. Par exemple, un modèle VoF-to-DPM est disponible pour la modélisation de multiphases dans Ansys Fluent. Ce modèle permet de simuler simultanément des écoulements stratifiés et dispersés pendant le calcul. Ainsi, une deuxième phase, telle que l'eau dans un environnement aérien, peut être décrite à la fois dans le formalisme de Volume de fluide à l'état solide et en utilisant la Méthode de la phase discrète comme des inclusions ponctuelles discrètes - en fonction de la taille de l'inclusion. Les calculateurs de l'écoulement multiphasé expérimentés peuvent constater à quel point cette approche est plus rapide et plus pratique en termes de temps et de puissance de traitement. En outre, les dernières versions d'Ansys Fluent offrent leur propre solveur robuste, permettant de simuler des processus d'interaction fluide structure (FSI) sans logiciel supplémentaire. Ce ne sont là que quelques exemples d'outils spécialisés uniques d'Ansys Fluent que l'on ne trouve pas dans d'autres logiciels de simulation CFD (y compris Ansys CFX).
Interface fluide d'Ansys
Caractéristiques de l'interface graphique
Les utilisateurs d’Ansys CFX ont longtemps eu l'impression que l'interface graphique d'Ansys Fluent était extrêmement confuse, inconfortable et tout simplement inesthétique. Il va sans dire que l'interface graphique est le composant le plus important d'un logiciel moderne, qui détermine le temps passé à mettre en place la solution, à saisir les données d'entrée et à traiter les résultats.
Dans les versions récentes d'Ansys Fluent, l'interface graphique a subi des changements importants qui l'ont rendue à la fois pratique pour les utilisateurs expérimentés et novices, et conforme aux normes esthétiques modernes.
En outre, il est maintenant possible de sélectionner la surface avec la souris dans la fenêtre d'affichage du modèle de maillage pour attribuer des conditions limites ou analyser les résultats, la possibilité de trier les conditions limites par type (paroi, entrée, symétrie, etc.), deux types différents d'affichage isométrique et un maillage de fond 3D. En même temps, certaines fonctionnalités supplémentaires sont toujours disponibles dans Ansys Fluent, cachées de l'interface graphique mais accessibles depuis la ligne de commande, ce que l'on appelle l'interface utilisateur (TUI).
Problème de choix
Souvent, la discussion des utilisateurs d'Ansys CFX et d'Ansys Fluent peut être comparée à des questions globales telles que le choix entre thé et café, chat et chien, les Beatles et les Rolling Stones. Ansys CFX et Ansys Fluent sont maintenant aussi bien adaptés à une large gamme d'applications de base en aérohydrodynamique, en multiphase et en écoulement chimique.
Ansys CFX et Ansys Fluent Modules dans un environnement Ansys Workbench
Historiquement, Ansys CFX a généralement attiré des "techniciens", des concepteurs et des ingénieurs en exercice qui s'efforcent d'obtenir des résultats de recherche CFD rapidement et de manière fiable. Ansys CFX a acquis cette réputation parce que le solveur a un nombre très limité de paramètres et que, dans la plupart des cas, il fonctionne avec succès sans intervention de l'utilisateur. Par conséquent, le calculateur se concentre exclusivement sur les aspects appliqués du problème, tels que les conditions limites et initiales, les modèles mathématiques des phénomènes physiques. Ansys Fluent est plus souvent choisi par des utilisateurs ayant une formulation mathématique avancée qui étudient les résultats de la modélisation CFD en fonction des deux options de conception.
Source: elearning platform CADFEM CIS.