THESEUS-FE与CFD软件耦合分析介绍

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Theseus-FE基于隐式有限元求解方法分析求解，能够解决各种热分析问题，包括各种形式的热辐射、全三维模拟问题、导热、自由及强制对流，稳态或完全瞬态的热传导和辐射问题等。

THESEUS-FE提供了丰富的手段模拟传热中的对流效应，能够实现单向和双向的流固耦合传热仿真。其独有的CFD双向耦合模块为精确地求解流固耦合传热问题提供了保障。

1、 单向流固耦合

THESEUS-FE通过Transformer模块实现单向流固传热仿真。该模块专门实现CFD结果和THESEUS-FE之间进行数据交换，支持包括FLUENT、STAR-CCM+等多种格式。采用高速插值映射算法，从外部网格中快速提取数据，即实现CFD计算结果映射到THESEUS-fE模型中，进行单向耦合计算。

2、 双向完全流固耦合

THESEUS-FE Coupler模块可实现传热—CFD协同仿真。不依赖于第三方软件，Coupler可实现THESEUS-FE和CFD求解器Star-CCM+或OpenFOAM之间的双向耦合仿真。

在theseus-fe模型包含的虚拟对流边界条件，这些条件在耦合分析中会发生变化：CFD求解器会在每一个增量步结束后传递更新后的对流参数。
耦合计算中THESEUS-FE自适应确定耦合计算的时间步长，Theseus-fe求解器必须先完成一个增量步的计算，之后每个增量步中将会按照以下顺序进行计算：
Ø THESEUS-FE计算时刻实体部分的温度场，自适应设置时间步长，计算中求解器可能会重新计算减小；
Ø 耦合仿真器获取最终的时间步长，将信息传递给Star-CCM+；
Ø Star-CCM+改变时间步长，并计算的流体结果（速度、温度、压力、湍流）；
Ø 耦合仿真器从THESEUS-FE获取时刻的壁面温度，并传递给Star-CCM+；
Ø 耦合仿真器从Star-CCM+获取时刻的对流参数，并传递给Star-CCM+；
Ø 更新完毕，重复进行次循环。