计算流体动力学（CFD）软件

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CFD，英语全称 (Computational Fluid Dynamics），即计算流体动力学。CFD 是近代流体力学，数值数学和计算机科学结合的产物，是一门具有强大生命力的交叉科学。它是将流体力学的控制方程中积分、微分项近似地表示为离散的代数形式，使其成为代数方程组，然后通过计算机求解这些离散的代数方程组，获得离散的时间/空间点上的数值解。

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Code_Saturne 是由 EDF 自 1997 年起自主研发的一款通用计算流体力学开源软件。

基于有限体积方法，支持多种类型网格，通过求解纳维 - 斯托克斯方程，用于处理二维、二维对称、三维，稳态或非稳态，层流或湍流，不可压或微可压流体，等温或非等温等多种计算问题。

更新于 2023/11/02 12:06

MFiX 是美国能源部开发的一款用于模拟颗粒流体多相流的开源软件，CFD 部分使用 SIMPLE 算法，而颗粒部分包含了 TFM、MPPIC 以及 DEM 等模型，且可以模拟连续相和离散相之间的传质传热。

MFiX 基于 fortran 语言开发，核心特性包括：并行、开源、跨平台、一键安装、用户图形界面、支持 TFM/DEM/PIC 多种模型。

更新于 2023/11/02 12:05

许可证：GPL

开发语言：C/C++

官网：https://openfoam.org/

OpenFOAM 是一个计算流体动力学 (CFD) 软件包。它支持多面体网格，如 CD-adapco 公司推出的 CCM+ 生成的多面体网格，因而可以处理复杂的几何外形，支持大规模并行计算。 

OpenFOAM 功能多样，可以模拟汽车空气动力学中的湍流、建筑物中的火灾和灭火（包括燃烧、化学反应、热传递、液体喷雾和薄膜），以及固体动力学和电磁学的任何场景。它包含了各种工具，可用于在复杂几何形状（例如车辆）内和周围进行网格划分，以及数据处理和可视化等。 

OpenFOAM 基于 GPL 分发，有多个版本。org 版本是由非盈利组织 The OpenFOAM Foundation 维护的，com 版本由 ESI 公司维护。

更新于 2022/07/12 18:12

许可证：LGPL

开发语言：C/C++

官网：https://su2code.github.io/

SU2 是一套用 C++ / Python 编写、用于偏微分方程 (PDE) 的数值求解和 PDE 约束优化的工具集。它的设计考虑了计算流体动力学 (CFD) 和空气动力学形状优化，并且可扩展，因此可以处理其它控制方程组，如流体动力学、弹性动力学、电动力学、化学反应流等。

SU2 由斯坦福大学航空航天系航空航天设计实验室（ADL）和社区成员开发，采用 LGPL 许可发布。

更新于 2022/07/12 18:11

许可证：GPL

开发语言：C/C++

官网：http://andrealani.github.io/COOLFluiD/

COOLFluiD (Computational Object-Oriented Libraries for Fluid Dynamics) 是一个为多物理场应用构建数值求解器的框架。

特性：

允许你使用任意数据结构构建自定义的并行 PDE 和粒子求解器
用于构建数值算法和连接线性系统求解器的通用 API
物理和算法可以完全解耦
并行 I/O 能力（读写）
支持混合 MPI/CUDA 并行化
可用于连接和 / 或耦合现有求解器
基于自注册和自配置对象的即插即用策略
多个求解器：FEM、FVM、谱有限差分、残差分布、蒙特卡洛
多种模型：全速流动、等离子、化学、辐射、电磁、湍流、LEE
从玩具到复杂工业问题的应用

COOLFluiD 为实现并发多物理场仿真提供了强大的基础设施，可能利用多个 MPI 通信器、异构 CPU/GPU 计算、大规模并行 I/O 功能、松散耦合的多域仿真。

更新于 2022/07/12 18:10

许可证：LGPL

官网：https://www.salome-platform.org/

SALOME 根据 LGPL 许可分发，为数值模拟的前处理和后处理提供了一个通用平台，可对各个领域的物理过程进行建模和仿真，以及处理多物理场和参数研究等大型数值模拟。

它包括参数化 CAD 建模器、网格生成和编辑模块、计算管理器以及数据分析和处理工具，还可以为特定应用（例如土木工程、管道或旋转机器中的快速动力学）创建工具。

SALOME 可以作为一个独立的应用程序来生成 CAD 模型、为数值计算做准备和计算结果的后处理。SALOME 还可以用作集成外部第三方数字代码的平台，以生成用于 CAD 模型全生命周期管理的新应用程序。

更新于 2022/07/12 18:10

许可证：LGPL

开发语言：C/C++

官网：https://mooseframework.inl.gov/

多物理学面向对象仿真环境（MOOSE）是一个有限元、多物理学框架，主要由爱达荷国家实验室开发。它为地球上一些最复杂的非线性求解器技术提供了一个高级接口。MOOSE 提供了一个直接的 API，与科学家和工程师需要解决的现实世界的问题很一致。

功能：

1、全耦合、全隐式多物理场求解器
2、维度无关物理
3、自动并行（最大运行超过 100,000 个 CPU 内核！）
4、模块化开发简化代码重用
5、内置网格自适应
6、连续和不连续 Galerkin (DG)（同时！）
7、直观的并行多尺度求解（参见下面的视频）
8、维度无关的并行几何搜索（用于联系相关的应用程序）
9、灵活、可插拔的图形用户界面
10、约 30 个可插入接口允许解决方案的每个部分的专业化

更新于 2022/07/12 18:09

许可证：GPL

开发语言：C/C++

enGrid 是一款专门针对 CFD（计算流体动力学） 的网格生成软件，使用 GPL 对外发布。它支持用于 Navier-Stokes 模拟，使用 Netgen 库生成四面体网格以及棱柱体边界网格，并具有基于 Qt 的 GUI，目标是称为开源 CFD 社区的有用补充。
目前，enGrid 具备 Blender、Gmsh 和 STL 文件的接口，并陆续新增了支持 OpenFOAM、SU2 本地导出的功能。

更新于 2022/07/12 18:07

许可证：LGPL

开发语言：C/C++

官网：https://dual.sphysics.org/

DualSPHysics 基于名为 SPHysics 的光滑粒子流体动力学（SPH）模型。该代码旨在研究难以应用欧拉方法的自由表面流动现象，例如波浪或溃坝对离岸结构的影响。DualSPHysics 是一组 C++、CUDA 和 Java 代码，旨在处理现实生活中的工程问题。

更新于 2022/07/12 18:08

许可证：LGPL

开发语言：C/C++

Lethe（发音为 /ˈliːθiː/）是开源计算流体动力学 (CFD) 软件，它使用高阶连续 Galerkin 公式来求解不可压缩的 Navier-Stokes 方程（等等）。Lethe 包含一系列基于 deal.II 的求解器，这是一个有限元库。通过 deal.II，Lethe 将 Trilinos 用于其稀疏线性代数例程，并将 p4est 用于其分布式自适应四叉树和八叉树。

更新于 2022/07/12 18:08

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code_saturne —— 通用计算流体力学开源软件

MFiX —— 开源多相流 CFD 软件

OpenFOAM —— CFD 类库

SU2 —— 多物理场仿真与设计

COOLFluiD —— 面向对象 HPC 平台

SALOME —— 大型数值模拟平台

MOOSE —— 面向对象的多物理场仿真环境

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DualSPHysics —— 光滑粒子流体动力学模型

Lethe —— 开源计算流体动力学软件

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