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FLOW-3D HYDRO — 用於水利環境工程的CFD解決方案
FLOW-3D HYDRO 具有精簡的、以水為核心的使用者介面，並提供新的模擬範本，實現高效的建模工作流程。
2020年10月29日，Flow Science於美國聖菲推出了FLOW-3D HYDRO，這是土木和環境工程行業完整的CFD建模解決方案。FLOW-3D HYDRO 具有精簡的、以水為核心的使用者介面，為高效的建模工作流程提供了新的模擬範本，以及針對土木或環境工程師需求的擴展培訓資料。FLOW-3D HYDRO的先進求解器開發包括尾礦壩、多相流和淺水模型。FLOW-3D HYDRO具有為高性能計算而設計的並行功能，可滿足不同層次的建模要求，為用戶提供卓越的模擬能力。
FLOW-3D HYDRO應用範圍
運輸基礎設施
應用中的水力學提供了自由表面和加壓流動條件的無限變化，有時會出現極度湍流和充滿活力的流動，其中考慮空氣相、空氣夾帶和膨脹，或砂礫和沈積物運動同樣重要。FLOW-3D HYDRO提供非常準確的流動並且允許建模者利用許多高級建模功能來進一步捕捉空氣相和砂礫考慮因素。FLOW-3D HYDRO 提供了對運輸基礎設施的高級研究，包括水力控制結構、降水結構、流分流器、能量消散器、泵站、混合式溢流口、下水道和濕隧道設計。
水攔板降減口將雨水輸送到地下隧道進行儲存和運輸。FLOW-3D HYDRO 可用於比較降減口設計要素，如降減口直徑和攔板間距，這些要素影響流速、混入空氣量和其他流動特徵。
水壩和溢洪道
水力發電項目對三維流動效應是非常敏感的，能夠準確預測流動模式對於最大限度地提高效率是非常重要的。FLOW-3D HYDRO在自由表面流動建模領域中是行業領先者，並被大壩專業人員用來解決現有和擬建項目的廣泛設計問題。藉由先進的自由水面流動建模技術、卓越的準確性和易用性，以及與高性能計算平台的無縫整合，FLOW-3D HYDRO非常適合應用於水壩和溢洪道的模擬需求。從最簡單的水壩設計到最複雜的幾何結構配置，水壩及其相關基礎建設的各個元素都適合使用FLOW-3D HYDRO進行模擬。FLOW-3D HYDRO能夠應對常見的挑戰，包括改善進水口和溢洪道的流量效率和分佈，進行水壩的複雜環境影響評估，以及設計和最佳化魚類通道。
隨著高效能計算平台的普及，現在可以使用大規模模擬來處理複雜的自由水面流動，並且可以使用非常密集的網格，以提供非常精確的流動表示。這個迷宮式溢流堰模型包含了自由水面的流動，同時也預估氣體的混入情況。
港口和海岸
港口、海岸和海洋工程具有複雜且有挑戰性的應用，主要港口重新開發到海防，再到環境分析。這些應用領域工作的工程師必須解決涉及波浪、結構、侵蝕、摻氣和變密度流動相關的高度複雜及相互作用的問題。FLOW-3D HYDRO憑藉其先進的聚焦水體模型和TruVOF自由表面跟踪方法，為分析複雜場景提供了獨特功能，允許工程師能夠對複雜地形和海岸結構上大振幅非線性波傳播建模。FLOW-3D HYDRO是分析沿海基礎設施上的水動力負載、波浪傳輸、漫堤、浮動結構動力學和沿海出水口運輸等複雜波浪和結構相互作用性能的最佳工具。
這個模擬在FLOW-3D HYDRO裡面有個預設範例，示範了一組碼頭所承受的波浪力量。模型設定了每個碼頭的力量計算，可以精準模擬不同波浪條件下碼頭和其他沿海結構所受到的水力力量，還有自由浮動和繫繩結構的影響。
河流和環境
對於河流和環境領域，FLOW-3D HYDRO可作為先進的建模工具，用於需要更高精度和模型分辨率的三維非靜水壓建模功能。它常被應用於小型水壩或基礎設施、輸運水力學、複雜的3D河流水力學、熱浮力羽流、排水口和污染物輸運。FLOW-3D HYDRO的一個關鍵特徵是可以動態連接淺水模型和完整的3D模型。此功能允許用戶擴展多尺度建模應用的模型區域，以最大限度地提高計算效率和所需的模型分辨率。此外，FLOW-3D HYDRO還提供針對河流和環境應用領域的其他功能和先進物理特性。
FLOW-3D HYDRO使用體積法(VOF)輕鬆且準確地模擬了一個自由排放的排水口。在FLOW-3D HYDRO中，複雜的自由水面可以被精確模擬出來。
水處理
水和廢水回收設施提供了一系列獨特的模擬挑戰。在處理廠中，將水移動起來涉及到流量分流、流量分割、自由水面和壓力管道流動等混合條件，其中頭部損失和詳細的速度場都是重要的模擬結果。其他的處理模擬挑戰包括曝氣、阻礙沉降、化學反應和攪拌器運動。FLOW-3D HYDRO的先進輔助模型讓模擬師可以超越流體力學的範疇。除沙、氯接觸槽、污泥沉降和曝氣都有各自專用的模型，讓用戶可以完全自由地選擇模擬的複雜程度。憑藉其TruVOF的能力，FLOW-3D HYDRO可以輕鬆處理各種自由水面和壓力流動的情況。
污水排放對人類健康和環境造成負面影響。對於預估污水排放量，我們可以使用活門閘作為流量測量器。FLOW-3D HYDRO提供強大的分析工具，能夠深入研究流體與固體的相互作用。可用於直接計算在指定頭差和活門閘直徑下的流量。此外，FLOW-3D HYDRO還可以考慮和測試活門閘蓋的密度變化、蓋的厚度、開啟時的閘角度、鉸鏈點位置等因素。通過將模擬結果與實驗結果進行比較，可以驗證模擬模型的準確性。FLOW-3D HYDRO模型的結果與實驗結果之間存在著良好的一致性。