FLOW-3D の機能

メッシュ＆幾何形状の生成

• 流体と熱ソリューションの構造化された有限差分/コントロールボリューム
• 構造解析のためのデカルト座標と円筒座標の有限要素メッシュ
• 多重ブロック格子（入れ子、連結、部分的な重複メッシュ、適合メッシュブロック）
• 任意形状に拡張した適合メッシュ
• 効率的かつ正確な形状を定義する面積率/体積率(FAVOR^TM法)
• 幾何形状隙間の閉鎖
• メッシュ品質のチェック
• 基本形状モデラ
• CADデータの読込み
• ExodusⅡファイル形式による有限要素メッシュのインポート/エクスポート
• メッシュと幾何形状の独立性
• デカルト座標、円筒座標

流動タイプの選択

• 内部流れ、外部流れ、自由表面流れ
• 3次元、2次元、1次元の解析
• 過渡流動
• 非粘性流れ、粘性流れ(層流、乱流）
• 浅水と3次元のハイブリッド
• 非慣性座標系運動
• 複数のスカラ
• 2相流
• 相変化を伴う熱伝達
• 多孔質体内の飽和流れ、不飽和流れ

物理モデルの選択

• 流体構造連成
• 熱応力変化
• 固体の塑性変形
• 粒状流
• 水分乾燥
• 固体溶質溶解
• 流砂の洗掘・堆積、掃流砂輸送
• スラッジ沈降
• キャビテーション（潜在的、受動的追跡、アクティブ・トラッキング）
• 相変化 (気-液：蒸発・凝縮、固-液：凝固・溶融)
• 表面張力
• 熱毛管効果
• 壁付着
• 壁粗さ
• 蒸気、ガス気泡
• 凝固、溶融
• 湧き出し（質量/運動量/エネルギ）
• せん断依存粘性、密度依存粘性、温度依存粘性
• チキソトロピ粘性
• 粘弾塑性流体
• 弾性膜、可撓壁
• 蒸発残留物
• 電気機械的効果
• 誘電現象
• 電気浸透
• 荷電粒子
• ジュール発熱
• 空気連行（空気巻き込み）
• 分子拡散、乱流拡散
• 温度依存性の材料特性
• 噴霧冷却

流動定義の選択

• 一般的な初期条件、境界条件
  • 対称
  • 壁（剛体壁、可撓壁）
  • 連続
  • 周期
  • 圧力指定
  • 流速指定
  • 流出
  • 流出圧力
  • 波吸収層による流出境界
  • グリッドオーバレイ
  • 静水圧
  • 体積流量
  • 非線形周期波、孤立表面波
  • 評価曲線と自然油圧
  • 波吸収層
• 前回シミュレーションからのリスタート
• シミュレーションの中断、継続
• 境界条件のオーバレイ
• メッシュ変更
• モデルパラメータの変更

熱モデルの選択

• 自然対流
• 強制対流
• 流体、固体の熱伝導
• 流体-固体間の熱伝達
• 流体および固体内の分散したエネルギ湧き出し/吸い込み
• 輻射
• 粘性発熱
• 直交異方性の熱伝導率
• 熱誘起応力

乱流モデル

• RNGモデル
• 2方程式 k-εモデル
• 2方程式 k-ωモデル
• 大渦シミュレーション

鋳造モデル

• 熱応力および変形
• 鉄凝固
• 中子砂の吹込み
• 砂中子の乾燥
• 透過性モールド
• 凝固/溶融
• 樹枝状結晶間供給にともなう凝固収縮
• ミクロポロシティ、マクロポロシティ
• 二成分偏析
• サーマルダイサイクリング
• 表面酸化物欠陥
• キャビテーション電位
• ロストフォーム鋳造
• 半凝固材料
• 中子ガス生成
• 背圧とベント
• ショットスリーブ
• PQ²図
• スクイズピン
• フィルター
• 空気連行
• 温度依存性の材料特性
• 冷却チャネル
• 流体/壁接触時間

数値モデルの選択

• 流体界面に対するVolume-of-Fluid (VOF) 法、TruVOF法
• 自由表面に対する定常状態アクセラレータ
• 1次、2次精度の移流
• 明確な界面/拡散界面の追跡
• 陰的、陽的 数値法
• 埋め込み境界法
• 圧力ソルバ：GMRES、SOR（点緩和）、ADI（線緩和）
• ユーザ定義変数、サブルーチンおよび出力
• 実行中ランタイム変更に対するユーティリティ

流体モデルの選択

• 非圧縮性1流体 – コンファインド、自由表面
• 非圧縮性2流体 – 混合、明確な界面
• 圧縮性流体 – 亜音速、遷音速、超音速
• 成層流体
• 音響現象
• 質量粒子（可変密度、可変直径）

浅水流れモデル

• 一般的な地形
• ラスターデータインタフェース
• サブコンポーネント固有の表面粗度
• 風のせん断
• 表面粗度の効果
• Manningの粗度
• 層流、乱流
• 土砂輸送と洗掘
• 表面張力
• 熱伝達
• 濡れ、渇き

先端的な物理モデル

• 6自由度の一般移動物体（強制運動、完全連成運動）
• 物体の回転、スピンニング
• 衝突モデル
• 繋がれた移動物体 (スプリング、ロープ、係船索)
• 弾性膜、可撓壁
• 気孔率
• 有限要素法に基づく弾塑性変形
• 有限要素法に基づく凝固流体の熱変化による熱ストレス進化
• 固体成分燃焼

化学モデル

• 化学反応速度式に対する硬い方程式ソルバ
• 定常化学種、移流化学種

多孔質体モデル

• 飽和流れ、不飽和流れ
• 可変多孔度
• 異方性多孔度
• 一般流動損失（1次、2次方程式）
• 毛管圧
• 多孔質体内の熱伝達
• 不飽和流れに対するVan Genunchtenモデル

離散粒子モデル

• 無質量マーカ粒子
• 可変サイズ及び質量の多種材料粒子
• 固体、液体、気体粒子
• つぶれたボイド領域を追跡するボイド粒子
• 非線形流体力学的抗力
• マス効果の追加
• モンテカルロ拡散
• 粒子-流体の運動量連成
• 粒子の反発係数/粘着係数
• 粒子湧き出しの点源/体積源
• 初期粒子ブロック
• 流体との熱伝達
• 蒸発と凝縮
• 凝固と融解
• クーロンと誘電力
• プローブ粒子

二相・二成分モデル

• 液体/液体、気体/液体の界面
• 可変密度の混合
• 分散非圧縮性成分を持つ圧縮性1流体
• 動的液滴サイズに対するドリフトフラックス
• 二成分系の蒸気/非凝縮性ガス
• 気体-液体、液体-固体の相変化
• 断熱気泡
• 相変化のある気泡
• 離散粒子を含んだ連続流体
• スカラ輸送
• 均質気泡
• 過冷却
• 2温度場

他のプログラムとのカップリング

• Stereolithography（STL）ファイル（binaryまたはASCII）からの形状入力
• ExodusⅡファイル形式による有限要素解のインポート/エクスポート
• 中間ファイル出力
• 豊富なカスタマイズツール
• 固体物性の材料データベース

データ処理オプション

• 最先端の後処理ツールFLOW-3D POST
• バッチ後処理
• 報告書作成
• 自動またはカスタムの結果解析
• 高品質OpenGLベースグラフィクス
• カラー/白黒でのベクトル表示、コンター表示、3次元表面表示、粒子プロット表示
• 移動と固定プローブ
• 非慣性フレーム動作の可視化
• 測定バッフル
• 任意のサンプリングボリューム
• 力および運動量の計算
• アニメーション作成
• PostScript、JPEG、Bitmap 出力
• 流線表示
• 流れのトレーサ

便利な機能

• アクティブシミュレーションコントロール
• メッシュの生成
• メッシュ品質チェック
• 外部ファイルを使用する表形式の時間依存入力
• 精度と安定性に対するタイムステップ自動制御
• 自動収束制御
• 最適効率のためのメンターヘルプ
• 全変数の単位表示
• カスタマイズ単位系
• コンポーネント単位の座標変換
• 粒子ソースの移動
• ソルバ実行中のシミュレーションパラメータ変更
• 複数シミュレーションの管理と実行
• ユーザ定義評価基準に基づくシミュレーションの自動終了
• リモート解析を使用して、リモートサーバー上でシミュレーションの実行
• 他のメッシュブロックに境界条件をコピー

マルチプロセッサコンピューティング

• 共有メモリコンピュータ
• 分散メモリクラスタ

FLOW-3D POST

• 粒子の可視化
• 速度ベクトルフィールド
• 流線とパスライン
• 等値面
• 2D,3D、任意のクリップ
• ボリュームレンダリング
• プローブデータ
• 履歴データ
• ボルテックスコア
• 複数の結果のリンク
• 複数のデータビュー
• 非慣性フレーム
• スプラインクリップ