1.4 常用的商业CFD软件
FLUENT 14.0超级学习手册
下面介绍近30年来，出现的较为著名的商业CFD软件，包括Phoenics、CFX、STSR-CD和FLUENT等。
1.4.1 Phoenics软件
Phoenics是英国CHAM公司开发的模拟传热、流动、反应、燃烧过程的通用CFD软件，有30多年的历史。网格系统包括直角、圆柱、曲面（包括非正交和运动网格，但在其VR环境不可以）、多重网格、精密网格。
可以对三维稳态或非稳态的可压缩流或不可压缩流进行模拟，包括非牛顿流、多孔介质中的流动，并且可以考虑粘度、密度、温度变化的影响。
在流体模型上面，Phoenics内置了22种适合于各种Re数场合的湍流模型，包括雷诺应力模型、多流体湍流模型和通量模型及k-e模型的各种变异，共计21个湍流模型、8个多相流模型和10多个差分格式。
Phoenics的VR（虚拟现实）彩色图形界面菜单系统是CFD软件中前处理最方便的一个，可以直接读入Pro/Engineer建立的模型（需转换成STL格式），使复杂几何体的生成更为方便，在边界条件的定义方面也极为简单，并且网格自动生成。但其缺点则是网格比较单一粗糙，不能细分复杂曲面或曲率小的地方的网格，即不能在VR环境里采用贴体网格。
另外VR的后处理也不是很好。要进行更高级的分析则要采用命令格式进行，但这在易用性上比其他软件就要差了。
另外，Phoenics自带了1 000多个例题与验证题，附有完整的可读可改的输入文件。其中就有CHAM公司做的一个PDC钻头的流场分析。Phoenics的开放性很好，提供对软件现有模型进行修改、增加新模型的功能和接口，可以用FORTRAN语言进行二次开发。
1.4.2 STAR-CD软件
STAR-CD的创始人之一Gosman与Phoenics的创始人Spalding都是英国伦敦大学同一教研室的教授。STAR是Simulation of Turbulent flow in Arbitrary Region的缩写，CD是computational Dynamics Ltd的缩写。
STAR-CD是基于有限容积法的通用流体计算软件，在网格生成方面，采用非结构化网格，单元体可为六面体、四面体、三角形界面的棱柱、金字塔形的锥体以及6种形状的多面体，还可与CAD、CAE软件接口，如ANSYS、IDEAS、NASTRAN、PATRAN、ICEMCFD、GRIDGEN等，这是STAR-CD在适应复杂区域方面的特别优势。
STAR-CD能处理移动网格，用于多级透平的计算，在差分格式方面，纳入了一阶迎风、二阶迎风、CDS、QUICK以及一阶迎风与CDS或QUICK的混合格式。
在压力耦合方面采用SIMPLE、PISO以及称为SIMPLO的算法。
在湍流模型方面，有k-e、RNK-ke、ke两层等模型，可计算稳态、非稳态、牛顿流体、非牛顿流体、多孔介质、亚音速、超音速和多项流等问题。STAR-CD的强项在于汽车工业、汽车发动机内的流动和传热。
1.4.3 ANSYS CFX软件
ANSYS CFX系列软件是拥有世界级先进算法的成熟商业流体计算软件。功能强大的前处理器、求解器和后处理模块使得ANSYS CFX系列软件的应用范围遍及航空、航天、船舶、能源、石油化工、机械制造、汽车、生物技术、水处理、火灾安全、冶金、环保等众多领域。
ANSYS CFX软件系列包括CFX Solver、Blade Modeler、TurboPre、TurboPost、TurboGrid等软件，如图1-15所示。
De SignModeler基于ANSYS的公共CAE平台—Workbench，提供了完全参数化的几何生成、几何修正、几何简化，以及概念模型的创建能力，它与Workbench支持的所有CAD软件能够直接双向关联。
CFX软件提供了从网格到流体计算以及后处理的整体解决方案。核心模块包括CFXMe Sh、CFXPre、CFXSolver和CFXPost 4个部分。其中CFXSolver是CFX软件的求解器，是CFX软件的内核，它的先进性和精确性主要体现在以下方面。
不同于大多数CFD软件，CFXSolver采用基于有限元的有限体积法，在保证有限体积法守恒特性的基础上，吸收了有限元法的数值精确性。
CFXSolver采用先进的全隐式耦合多网格线性求解，再加上自适应多网格技术，同等条件下比其他流体软件快1～2个数量级。
CFXSolver支持真实流体、燃烧、化学反应和多相流等复杂的物理模型，这使得CFX软件在航空工业、化学及过程工业领域有着非常广泛的应用。
ANSYSCFX特别为旋转机械定制了完整的软件体系，向用户提供从设计到CFD分析的一体化解决方案，因此，ANSYSCFX被公认为是全球最好的旋转机械工程CFD软件，被旋转机械领域80%以上的企业选作动力分析和设计工具，包括GE、Pratt&Whitney、RollsGE、Rolls、RollsPratt&RollsRoy Ce、We StingHouse、ABB、Sie Mens、CE、VoithHy Cho等企业界巨头。
ANSYSCFX包含的专用旋转机械设计分析工具有Blade Modeller、Turbogrid、TurboPre和TurboPost。
Blade Modeler：是交互式涡轮机械叶片设计软件，用户通过修改元件库参数或完全依靠Blade Modeller中提供的工具设计各种旋转和静止叶片元件及新型叶片。软件简单实用，模块丰富，具有自动化程度高和叶片几何生成迅速的特点。
Turbogrid：是专业的涡轮叶栅通道网格划分软件，用户只需提供叶片数目、叶片及轮毂和外罩的外形数据文件。自动化程度高，网格生成迅速，生成网格质量高是它的优点。
TurboPre：包含于CFXPre中，是专业的旋转机械物理模型设置模块，以旋转机械的专业术语完成模型设置。
TurboPost：包含于CFXPost中，是专用的旋转机械问题模拟结果后处理模块，可以自动生成子午面等专业视图，同时提供效率、压比和扭矩等旋转机械性能参数。
1.4.4 ANSYS FLUENT软件
FLUENT自1983年问世以来，就一直是CFD软件技术的领先者，被广泛应用于航空航天、旋转机械、航海、石油化工、汽车、能源、计算机/电子、材料、冶金、生物、医药等领域，这使FLUENT公司成为占有最大市场份额的CFD软件供应商。作为通用的CFD软件，FLUENT可用于模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。
其代表性客户包括美国宇航局（NASA）、国防部（DOD）、能源部（DOE）等政府部门以及BMW-RR、波音、福特、GE、三菱等企业。
关于ANSYS FLUENT软件的相关介绍及详细应用，请查阅后面章节。