流体力学流场仿真模拟软件介绍[1]
流体力学流场仿真模拟软件介绍[1]
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FloEFD是无缝集成于主流三维CAD软件中的高度工程化的通用流体传热分析软件，它基于当今主流CFD软件都广泛采用的有限体积法(FVM)开发，FloEFD完全支持直接导入Pro/E, Catia, Solidworks, UGS-NX, Inventor等所有主流三维CAD模型, 并可以导入Parasolid, IGES, STEP, ASIC, VDAFS, WRML, STL, IDF, DXF, DWG等格式的模型文件。
FloEFD的分析步骤包括CAD模型建立、自动网格划分、边界条件施加、求解和后处理等都完全在CAD软件界面下完成，整个过程快速高效。
FloEFD直接应用CAD实体模型，自动判定流体区域，自动进行网格划分，无需对流体区域再建模。
在做CAD结构优化分析时，先对一个CAD模型进行一次FloEFD分析定义，同类结构（装配）的CAD模型只需应用独有的项目克隆(Project Clone)技术，即可马上进行不同装配下的FloEFD 计算，从而快速优化设计方案。
FloEFD –系列产品FloEFD FloEFD Pro FloEFD V5主要应用领域●军工、航空航天行业●电子、通讯行业●汽车行业●普通照明及LED半导体照明行业●机械、船舶行业●风扇、泵、压缩机等透平机械行业●能源、化工行业●阀门、管道等流体控制设备行业●医疗器械行业●制冷、空调、暖通行业FloEFD支持所有三维CAD模型导入并自带Solidworks三维建模工具的FloEFD流动与换热分析软件。
建立/读取CAD模型,网格自动生成,求解,后处理, 都在一个软件包中。
FloEFD.Pro完全嵌入Pro/Engineer环境的FloEFD版本。
FloEFD.V5完全嵌入CATIA V5环境的FloEFD版本。
FloEFD与CAD软件无缝集成作为无缝集成于CAD软件、面向结构设计工程师的通用CFD软件。
FloEFD有区别于传统CFD 软件的四大优势：●针对熟悉CAD软件的工程师FloEFD是针对工程师开发，因此工程师只需要很基本的流体动力学以及热传导知识，无需更多理解数值分析方法和流体动力学方程，即可在熟悉的CAD软件界面中完成流体及传热分析；●集成于CAD中、使用简单无缝集成于CAD环境中的FloEFD软件的使用界面非常直观并且灵活，新用户从入门到熟练使用一般只需一到两天的培训；●在CAD软件中快速分析通过集成于CAD环境中的FloEFD分析向导，工程师可以在数小时之内就完成对CAD模型的流动分析。
CFD技术介绍
4.2 CFX CFX是由英国AEA公司开发，是一种实用流体工程分析工具，用 于模拟流体流动、传热、多相流、化学反应、燃烧问题。其优势在 于处理流动物理现象简单而几何形状复杂的问题。适用于直角/柱面 /旋转坐标系，稳态/非稳态流动，瞬态/滑移网格，不可压缩/弱可压 缩/可压缩流，浮力流，多相流，非牛顿流体，化学反应，燃烧， NOx生成，辐射，多孔介质及混合传热过程。CFX采用有限元法， 自动时间步长控制，SIMPLE算法，代数多网格、ICCG、Line、 Stone和Block Stone解法。能有效、精确地表达复杂几何形状，任意 连接模块即可构造所需的几何图形。在每一个模块内，网格的生成 可以确保迅速、可靠地进行，这种多块式网格允许扩展和变形，例 如计算气缸中活塞的运动和自由表面的运动。 滑动网格功能允许网 格的各部分可以相对滑动或旋转，这种功能可以用于计算牙轮钻头 与井壁间流体的相互作用。
特殊领域的应用： Icepak，Airpak，Mixsim。
3. 使用CFD软件基本原则
要使用CFD，首先明确研究对象性质，建立研究对象物理模型， 并在此基础上建立研究对象数学模型；然后将流体流动的物理特 性应用到模拟计算模型；最后通过CFD软件输出所需的流体性质。 使用CFD软件，至少基于以下三点： 通常很难模型化的系统，而CFD分析能够展示别的手段所不能揭 示的系统的性质和现象，因为CFD对你的设计提供很强的可视能 力；
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UpWIND，二阶UpWIND，CDS，QUICK，以及一 阶 UPWIND 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，非牛顿流体， 多孔介质，亚音速，超音速，多项流等问题.
介绍计算流体力学通用软件——Fluent
介绍计算流体力学通用软件——Fluent专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。
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STAR-CCM 与流场计算
STAR-CCM 与流场计算引言流场计算是一种广泛应用于工程领域的数值计算方法，用于模拟和分析流体在不同条件下的运动行为。
STAR-CCM是一款强大的流体力学模拟软件，广泛应用于航空航天、汽车、能源等工程领域。
本文将介绍STAR-CCM的基本原理和流场计算的一般步骤，并介绍一些常见的流场计算应用案例。
STAR-CCM 简介STAR-CCM是由CD-adapco公司开发的一款多物理场数值计算软件，主要用于模拟和分析流体、热传导、传热和化学反应等多种物理现象。
该软件基于有限体积方法和并行计算技术，能够对复杂的流体力学问题进行精确求解。
STAR-CCM的主要优势包括： 1. 多物理场模拟：STAR-CCM 能够模拟和分析流体、固体、传热、燃烧、电磁场等多个物理场，可以全面考虑多种耦合效应。
2. 自动网格生成：软件内置了自动网格生成工具，能够快速生成高质量的计算网格。
3. 强大的后处理功能：STAR-CCM提供了丰富的后处理工具，可以对计算结果进行可视化和分析。
4. 用户友好的界面：STAR-CCM的用户界面简洁直观，使用方便，适用于各种复杂工程问题的模拟和分析。
流场计算步骤流场计算通常包括以下几个步骤：1. 几何建模首先需要进行几何建模，即将流场的几何形状进行建模和排布。
可以使用专业的三维建模软件（如CATIA、SolidWorks 等）创建几何模型，并将模型导入到STAR-CCM中进行后续计算。
2. 网格生成在建模完成后，需要生成计算网格。
计算网格的质量对计算结果的准确性和稳定性有很大影响。
STAR-CCM提供了自动网格生成工具，可以根据模型的复杂程度和计算需求生成合适的网格。
3. 边界条件和物理模型设置在进行流场计算前，需要设置边界条件和物理模型。
边界条件包括入口条件、出口条件、壁面条件等，用于描述流体在边界上的行为。
物理模型包括流体模型、传热模型、湍流模型等，用于描述流体的物理特性和运动行为。
fluent流体仿真实例
fluent流体仿真实例引言流体力学是研究物质的流动规律和力学性质的学科，而流体仿真则是在计算机环境下利用数值方法模拟流体力学过程的过程。
在流体力学研究和工程实践中，流体仿真已经成为一种非常重要的工具。
本文将探讨使用fluent软件进行流体仿真的实例，介绍其基本原理和应用。
什么是fluent？fluent是一种流体仿真计算软件，它被广泛应用于工业和学术研究领域。
fluent可以对不同类型的流体动力学问题进行建模和仿真，如空气动力学、燃烧和热传导等。
fluent是一款功能强大且易于使用的软件，能够提供准确可靠的流体力学仿真结果。
流体仿真的基本原理流体仿真建立在基本的流体力学原理之上，通过数值方法对流体的运动进行模拟和计算。
主要包括以下几个步骤：1. 建立几何模型在进行流体仿真之前，需要首先建立几何模型。
几何模型描述了流体领域的形状和结构，可以通过计算机辅助设计（CAD）软件进行建模。
常见的几何模型包括管道、汽车外形和飞机翼型等。
2. 网格划分网格划分是流体仿真中的关键步骤，它将流体区域分割为有限数量的小单元，称为网格。
不同的网格划分方式会对仿真结果产生影响，因此需要根据具体问题选择合适的网格划分方法。
3. 设置边界条件边界条件是仿真过程中的约束条件，描述了流场在模型边界上的行为。
根据具体问题，可以设置流体速度、压力和温度等边界条件。
4. 数值求解数值求解是流体仿真的核心步骤，通过数值方法对流体的运动进行模拟和计算。
常用的数值方法包括有限体积法和有限元法等。
5. 结果分析仿真计算完成后，需要对结果进行分析和后处理。
常见的后处理操作包括生成流线图、压力分布图和速度矢量图等。
一个fluent流体仿真实例为了更好地理解fluent的应用，我们以空气动力学为例进行一个流体仿真实例。
1. 几何模型建立假设我们要研究一辆汽车在高速行驶时的空气动力学性能。
首先需要在CAD软件中建立汽车外形的几何模型，包括汽车的车身、车轮和尾翼等。
CFD仿真模拟技术和模型介绍flunet模拟仿真计算流体力学
CFD仿真模拟技术在流体动力学研究中的应用
随着计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）的不断发展，仿真模拟技术在流体动力学研究中的应用越来越广泛。
CFD是一种使用数值方法对流体流动进行模拟的计算技术，它可以预测流体动力学行为，为工程设计和优化提供重要依据。
本文将介绍CFD仿真模拟的基本原理、方法和应用实例。
一、CFD仿真模拟的基本原理
CFD仿真是通过计算机模拟流体流动的过程，它基于流体力学基本控制方程，如Navier-Stokes方程、传热方程等，通过数值计算得到流场的分布、变化和相互作用等细节。
CFD仿真是一种基于计算机的技术，因此它具有高效、灵活、可重复性高等优点。
二、CFD仿真模拟的方法
CFD仿真模拟的方法可以分为直接数值模拟（DNS）和基于模型的模拟（MBM）两种。
1.直接数值模拟（DNS）
DNS是通过直接求解流体控制方程的方法进行模拟。
它能够准确地模拟流体的运动规律，但计算量大，需要高性能计算机支持，且对计算资源和时间的要求较高。
通常，DNS用于研究简单流动现象或作为参考模型。
2.基于模型的模拟（MBM）。
FLUENT软件简单介绍
FLUENT软件简单介绍FLUENT是一种流体力学仿真软件，由美国ANSYS公司开发。
它提供了先进的流体流动和传热分析功能，广泛应用于各个领域，包括汽车工业、航空航天、能源和环境等。
FLUENT的主要功能包括流体流动分析、传热分析、压力分析以及结构力学分析等，可以帮助工程师和设计师进行流体流动问题的解决和优化，提高产品设计的效率和性能。
FLUENT的用户界面简洁直观，提供了丰富的前后处理工具和可视化功能，使用户能够方便地设置仿真模型、设定边界条件、运行仿真计算，并对结果进行分析和展示。
FLUENT支持多种模型和求解方法的选择，用户可以根据具体需求来选择适合的方法来进行仿真计算。
此外，FLUENT还提供了丰富的物性数据和材料模型库，用于模拟不同流体和材料的性质和行为。
FLUENT的应用领域非常广泛。
在汽车工业中，FLUENT可以模拟车辆的气动特性和燃烧过程，用于改善车辆的空气动力性能和燃烧效率。
在航空航天领域，FLUENT可以仿真飞机的气动力学表现和燃烧过程，用于改善飞机的飞行性能和燃烧效率。
在能源领域，FLUENT可以模拟电站的热力循环和传热过程，用于提高电力发电效率。
在环境领域，FLUENT可以模拟气候变化、水质污染和废气排放等问题，用于评估和优化环境影响。
总之，FLUENT是一款功能强大的流体力学仿真软件，提供了先进的流体流动和传热分析功能。
它在各个领域都有广泛的应用，可以帮助工程师和设计师解决复杂的流体流动问题和优化产品设计。
通过使用FLUENT，可以提高工程设计的效率和性能，降低开发成本和风险，推动科技进步和工程技术的发展。
介绍计算流体力学通用软件——Fluent
介绍计算流体力学通用软件——Fluent介绍计算流体力学通用软件——Fluent计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）是一门综合了流体力学、计算数学和计算机科学等多学科知识的交叉学科。
CFD软件被广泛应用于工程领域，可用于模拟和分析各种流体现象。
其中，Fluent是一款被广泛使用的计算流体力学通用软件，本文将对其进行详细介绍。
一、Fluent软件的简介Fluent是美国ANSYS公司推出的一款流体力学仿真软件，已经成为了全球工程仿真界最为流行的工具之一。
该软件内置了丰富的求解器和算法库，可用于模拟包括传热、流动、多相流、反应等在内的各种物理现象。
Fluent具有综合性、灵活性和高精度的特点，能够支持各类工程问题的模拟与分析。
二、Fluent软件的功能特点1. 多物理场耦合模拟能力：Fluent支持多物理场的耦合模拟，如流体力学、传热、化学反应等。
用户可以方便地将多个模拟场景进行耦合，实现真实物理现象的模拟和分析。
2. 多尺度模拟能力：Fluent可实现多尺度模拟和跨尺度传递分析，从宏观到微观的全过程仿真。
这使得用户可以更全面地了解系统的行为和特性。
3. 自由表面流模拟：Fluent具备出色的自由表面流模拟能力，可以模拟液体与气体之间的界面行为。
在船舶、液相冷却器等领域得到了广泛应用。
4. 求解器丰富：Fluent内置了多种求解器和前处理器，可适应不同问题的求解和分析需求。
用户可根据具体问题选择合适的求解器，提高仿真效率和精度。
5. 高精度的算法库：Fluent拥有精确可靠的数值方法和算法库，可以满足不同工程问题的精度要求。
其算法被广泛验证和应用，可保证结果的准确性。
三、Fluent软件的应用领域Fluent软件广泛应用于航空航天、汽车工程、能源领域、化工等众多工程领域。
以下是其中的几个典型应用领域：1. 汽车空气动力学：Fluent可以在设计阶段对汽车的空气动力学性能进行仿真，优化车身外形，提升汽车的空气动力学效果。
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FloEFD是无缝集成于主流三维CAD软件中的高度工程化的通用流体传热分析软件，它基于当今主流CFD软件都广泛采用的有限体积法(FVM)开发，FloEFD完全支持直接导入Pro/E, Catia, Solidworks, UGS-NX, Inventor等所有主流三维CAD模型, 并可以导入Parasolid, IGES, STEP, ASIC, VDAFS, WRML, STL, IDF, DXF, DWG等格式的模型文件。
FloEFD的分析步骤包括CAD模型建立、自动网格划分、边界条件施加、求解和后处理等都完全在CAD软件界面下完成，整个过程快速高效。
FloEFD直接应用CAD实体模型，自动判定流体区域，自动进行网格划分，无需对流体区域再建模。
在做CAD结构优化分析时，先对一个CAD模型进行一次FloEFD分析定义，同类结构（装配）的CAD模型只需应用独有的项目克隆(Project Clone)技术，即可马上进行不同装配下的FloEFD 计算，从而快速优化设计方案。
FloEFD –系列产品FloEFD FloEFD Pro FloEFD V5主要应用领域●军工、航空航天行业●电子、通讯行业●汽车行业●普通照明及LED半导体照明行业●机械、船舶行业●风扇、泵、压缩机等透平机械行业●能源、化工行业●阀门、管道等流体控制设备行业●医疗器械行业●制冷、空调、暖通行业FloEFD支持所有三维CAD模型导入并自带Solidworks三维建模工具的FloEFD流动与换热分析软件。
建立/读取CAD模型,网格自动生成,求解,后处理, 都在一个软件包中。
FloEFD.Pro完全嵌入Pro/Engineer环境的FloEFD版本。
FloEFD.V5完全嵌入CATIA V5环境的FloEFD版本。
FloEFD与CAD软件无缝集成作为无缝集成于CAD软件、面向结构设计工程师的通用CFD软件。
FloEFD有区别于传统CFD 软件的四大优势：●针对熟悉CAD软件的工程师FloEFD是针对工程师开发，因此工程师只需要很基本的流体动力学以及热传导知识，无需更多理解数值分析方法和流体动力学方程，即可在熟悉的CAD软件界面中完成流体及传热分析；●集成于CAD中、使用简单无缝集成于CAD环境中的FloEFD软件的使用界面非常直观并且灵活，新用户从入门到熟练使用一般只需一到两天的培训；●在CAD软件中快速分析通过集成于CAD环境中的FloEFD分析向导，工程师可以在数小时之内就完成对CAD模型的流动分析。
因此在工程实践中，可以方便快捷地短时间内分析多种不同方案。
●在CAD软件中直接优化FloEFD可以在CAD模型中直接进行不同方案的优化分析，无需进行传统CFD软件必需的流体模型建立（固体区域布尔分割等）、网格划分，施加边界条件后再求解。
FloEFD的求解精度久经验证FloEFD是面向产品设计工程师的流体动力学分析软件，经过多年的理论与工程实践验证，目前全球使用客户已超过3000 家。
FloEFD -- 七大关键技术1. DC3– Direct CAD-to-CFD Conception(直接嵌入三维CAD软件环境)传统CFD软件的前处理过程，首先是将结构CAD模型导入CFD软件的前处理系统，然后人为判断哪些是流体流动区域，哪些是实体区域，据此再进行辅助几何造型，通过布尔操作完成对实体区域的切割、删除等等工作，稍微规模大一点的模型准备工作就将耗去很长的时间。
由于CAD 结构工程师与CFD分析工程师关注点不同，因此这类布尔操作等几何造型工作经常失败，在此情况下，CFD仿真工程师将不得不对模型中大量部分进行重新造型。
FloEFD软件的出现，为CFD 分析工程师带来了巨大的方便，这得益于FloEFD与主流CAD软件的完全无缝集成，使得FloEFD 能够：●完全嵌入CAD界面, 直接应用CAD模型，自动区分固体区域●自动区分固体之外的流体区域，自动判定内部流动和外部流动区域2.RAM – Rectangular Adaptive Mesh(矩形的自适应网格)网格划分是传统CFD软件分析中人工耗时最多的一个关键工作，也是对分析人员专业背景要求很高的工作, 网格划分的质量与分析结果的准确性具有直接的关系，传统的CFD分析工程师都需要花费大量的时间去划分高质量的网格。
而这一现状在FloEFD软件中将彻底改观，FloEFD强大的网格自动生成能力将工程师从繁重的网格划分工作中解放出来，因为FloEFD能够：●自动进行固体和流体区域的网格划分，并且根据几何模型和求解自适应要求自动细化/粗化网格●完全支持人工网格控制和局部加密3. MWF – Modified Wall Functions (修正的壁面函数)近壁面边界层网格的划分一直是传统CFD软件中一项重要的内容，FloEFD软件对壁面的处理有自己独特的优点：●应用部分单元(Partial Cell)技术，壁面处理与网格无关●物理上修正的流动与换热边界层模拟4.LTTM – Laminar-Transitional-Turbulent Modeling (强大的层流-过渡-湍流模拟能力)●自动应用与网格无关的的修正壁面函数进行层流与湍流的模拟●自动判定层流区,过渡区, 湍流区，无需指定流动特征5. ACC – Automatic Convergence Control (自动收敛控制)●采用Cutting-edge数值方法和多重网格技术●稳定的收敛性，求解可靠●一次求解成功，无数值假扩散6. DVA – Design Variants Analysis (变量设计分析)●支持“What-If”分析的项目克隆技术，无需对模型进行任何进一步的定义●允许对产品设计进行变量模拟，可用于产品设计中最优变量的确定●完全支持产品配置(Product Configuration)概念的方案对比优化●支持批处理求解7. EUI – Engineering User Interface (工程化的用户界面)●易于使用的用户界面●工程化的参数定义语言●基于特征的建模●动态可视后处理功能●带有工程数据库，可直接调用大量工程材料和模型等数据，包括风扇性能曲线等●自动生成Word/EXCEL后处理报告●使用风格等同于主流CAD软件，易于学习●支持将结果文件以API接口直接导入主流有限元(FEA)分析软件中FloEFD - 强大的模拟能力FloEFD具有丰富的物理模型，可以用来求解众多的工程实际问题。
●外流/内流●多流域（拥有独自流体参数）●不可压缩/可压缩粘性流●不可压缩/可压缩气体粘性流动包括亚音速，近音速，超音速，超高音速（5-30）●自动层流/湍流包括过渡区求解●多组分模型(甚至可达数十种不相关组分)●非牛顿流体(多种材料模型,温度相关性)●蒸汽模型●相对湿度模型●空化模型●壁面粗糙度模型●Navier壁面滑移模型●多旋转部件(转子–静子),考虑离心力和科氏力●多孔介质模型●耦合换热（流体，固体),导热与对流●强迫对流/自然对流/混合对流●面-面辐射/太阳辐射/环境辐射●时间相关流动, 传热/传质分析●瞬态分析●带风扇散热器的换热器简化模型●热管、多孔板、双热阻、PCB板、焦耳热、TEC等众多电子散热专用模型●双热阻、TEC、风扇等众多专业厂家产品性能库以及电子散热分析专用材料库风扇库芯片库TEC库丰富材料库导热胶库●FloEFD2Mechanica：将FloEFD计算的结果直接导入Pro.Mechanica进行应力分析(自动获取FloEFD中壁面或固体内部各单元的压力、温度值赋于Pro.Mechanica分析所需壁面边界)FloEFD分析自动将结果导入PRO.MECHANICA PRO.MECHANICA中应力结果●FloEFD2Patran：将FloEFD计算的结果直接导入MSC.Patran进行应力分析(自动获取FloEFD中壁面或固体内部各单元的压力、温度值赋于MSC.Patran分析所需壁面边界)FloEFD分析自动将结果导入MSC.Patran MSC中应力结果FloEFD具有丰富的边界条件：●开口: 质量流,体积流,速度,压力，温度,化学组分,湍流性,湿度●预定义速度和湍流进口分布●方向,旋流或者预定义选定流动边界条件分布●带风扇性能曲线的外流和内流风扇●接触热阻●马赫数●壁面: 壁面处理,换热,热力学条件,粗糙度,滑移●切向移动壁面(平移和/或旋转)●对称边界条件●周期性边界条件（线性)●体积热源或者表面热源●时间和坐标相关边界条件, 源, 初始条件,以及重力●Zoom In:利用已有结果作为边界条件进行新的模拟。
FloEFD在各个行业应用案例军工、航空航天行业FloEFD经过多年的推广应用，其无法比拟的关键技术获得各行业各阶层用户（学术/企业）的高度认可，其精度得到了要求极严的军工企业的广泛验证。
FloEFD广泛用于飞机、导弹（火箭）、发动机、排气系统、液压系统、环境控制系统、燃料系统、制冷系统等热流分析。
Bell Helicopter、Dassault Falcon Jet、Lockheed Martin、Navy Research Lab、US Army、Bayern Chemie、Lufthansa、Thales, EADS, Boeing, NASA 太空总署等都是FloEFD的忠实用户。
F-16战机外流场分析某导弹的推进仿真模拟（Bayern-Chemie）空天飞机及导弹高马赫数流场及气动热分析某航空航天用液轮片流场某卫星太阳辐射分析某航空航天用液压阀 某军用射流泵某军用电子设备某液冷电子设备热分析某导航陀螺系统温控电子、通讯行业电子产品的发展日新月异，电子产品设计工程师对产品性能的评估也由最初的经验判断、理论计算进入到全面的计算机数值分析阶段。
FloEFD在电子产品的设计验证、设计指导、设计创新以及可靠性评估方面将电子产品设计工程师们带入了高效仿真领域。
FloEFD深度嵌入CAD使得再复杂的电子冷却系统组成的3D实体装配图也能由CAD工程师直接进行FloEFD分析，无需几何模型的任何改动。
这使得多种结构方案的快速分析、优化与比较成为现实。
同时FloEFD的项目克隆（Project Clone）和Zoom In等技术使边界条件、材料属性等分析参数设定一次后，在局部结构调整优化时不用再改设置只需改结构即可，新结构改好后直接提交FloEFD计算。
General Electrics、Alcatel、Siemens、Eastman Kodak、PCO Computer Systems、NEC、Océ、INTEL、SONY、CANON 、SANYO、Panasonic、JVC、LG、Matsushita 、Mitsubishi 、OLYMPUS 、TOSHIBA 、HITACHI 、Konica、Kodak、FUJIFILM等国际知名电子企业都采用了FloEFD作为其重要的流动散热分析工具。