昨天我们聊了CFX，那个给核反应堆“降温”、后来被Ansys收编的英国绅士。今天这位，是CFX的“死对头”——全球CFD市场的“老大”。CFX：旋转机械之王，算得稳，耦合求解器独步天下。Fluent：通用CFD之王，算得多，市场占有率常年第一。2006年，Ansys把Fluent也收了。从此，CFX和Fluent成了Ansys流体产品线的“双子星”。但这两个软件的关系，有点像“法拉利和保时捷”——都是好车，但开法拉利的人瞧不上保时捷，开保时捷的人也瞧不上法拉利。CFD工程师们为了“谁更好”这个问题，吵了二十多年。它不是一个人的创业故事，不是“某个教授写了个程序然后商业化”的故事。这群人来自五湖四海——土耳其、美国、英国——在一个叫Creare的小咨询公司里，把一个“学生练手项目”，做成了全球CFD的王者。这个故事，得从1975年谢菲尔德大学的一个土耳其学生开始讲起。一、出身：那两个“被穿孔卡片折磨疯”的土耳其学生（1975）一个叫Hasan Ferit Boysan的土耳其学生，来这里读流体力学研究生。你想算一个流动问题，得先在打孔卡片上写代码。几百张卡片，按顺序排好，塞进计算机。卡片排错一张？程序崩了。改一个几何参数？重新做几百张卡片。Boysan遇到了另一个土耳其学生Ali Turan。Turan在伦敦帝国理工学院，师从CFD之父Brian Spalding教授（就是那个写了PHOENICS的大神），正在用Spalding的Cora3代码做博士论文。Turan对Boysan说：“哥们儿，帮帮我，我这代码跑不通。”Boysan花了几个月，终于帮Turan跑通了算例。Turan顺利毕业，Boysan也因为在CFD圈子里“能出结果”而小有名气。1979年，Boysan回到土耳其待了几年，又被谢菲尔德大学的Jim Swithenbank教授请了回去。Swithenbank给Boysan的任务是：写一个专门算旋流分离器的程序。Swithenbank又拉了一个学生进来——Bill Ayers。三人组：Boysan（土耳其，CFD高手）、Ayers（英国，编程高手）、Swithenbank（教授，资源和人脉）。你在屏幕上改一个几何参数，程序马上重新算。这在当时是“外星科技”——别的CFD代码都是批处理，你提交作业，等一晚上，第二天看结果。Ayers带着代码去美国，给燃烧工程公司和巴特尔实验室演示。两家公司看完，当场掏出几千美元买了源代码。Boysan和Ayers兴奋坏了。他们找到谢菲尔德大学的校办，说：“学校投点钱，咱们把这事搞大。”Boysan指着校园里一栋新楼说：“你看那栋楼，楼下有个水池子，风一吹水溅到人行道上，行人骂娘。我们这软件能算楼周围的气流，提前预测这种问题。”校办的人听完，脸色变了：“你是说……这楼的设计有问题？”“行了行了，这事儿我们不参与。万一你说楼要塌，我们得吃官司。”二、转折：Creare和一个叫Patel的“伯乐”（1982-1983）Swithenbank教授还有另一重身份：他是美国新罕布什尔州一家叫Creare的咨询公司的特约雇员。1982年底，他写信给Creare：“我这儿有个软件，挺有搞头，你们看看？”这封信被传阅给了公司所有合伙人。大部分人看都没看就扔了——一个大学里的研究软件，能有什么商业前景？Patel是个印度裔工程师，在Creare负责燃烧和传热方向的业务。他看完信，回了一个便条：Ayers飞到了美国，在Creare的DEC PDP-11微型计算机上给Patel做了演示。Patel看完，当场拍板：Boysan和Ayers成立一家叫Botay的公司（名字来自两人姓氏的组合），负责开发和维护代码。Creare从Botay购买软件的商业版权，支付10%的销售版税，并承诺每年至少采购1000小时的开发和支持服务。商业化的软件，改个名字。Patel觉得“Tempest”听起来太复杂，像暴风雨。他要一个听起来顺滑、流畅的名字。Fluere在拉丁语里是“流动”的意思。Fluent——流畅的、流利的。三、封神：三个“神来之笔”让Fluent一骑绝尘（1983-1990年代）Fluent商业化之后，CFD市场已经有了几个玩家。最强劲的对手是Spalding教授的PHOENICS——毕竟是CFD之父的亲儿子，技术底子深厚。但Fluent硬是在十年内超越了PHOENICS，成了CFD市场的“老大”。当时所有的软件公司——包括PHOENICS——都是卖永久授权，几万美元一套，技术支持按小时收费。Patel发现一个问题：CFD这东西，用户不会用啊。边界条件怎么设？网格怎么画？收敛判据怎么定？全是坑。如果技术支持按小时收费，用户会省着用，省到最后——算不出来，然后弃用。不卖了，租。 年租制，包含无限技术支持，总价比竞争对手的永久授权还便宜。用户花几千美元租一年，随时打电话问问题，Creare的工程师免费解答。客户疯了。 以前买PHOENICS，几万美元花出去，出了问题没人管——打电话？每小时200美元。现在租Fluent，便宜，还有人教。CHAM（PHOENICS的母公司）的销售策略是：菜单式报价。你要燃烧模块？加钱。你要多相流模块？加钱。你要湍流模型？加钱。用户买之前得先研究半天“我到底需要哪些模块”。“我怎么知道以后需不需要多相流？万一需要呢？算了，买Fluent吧，省心。”1990年代初，Fluent用的是结构化网格——网格线必须规规矩矩排列，像一张棋盘。这种网格生成极其耗时，一个复杂几何体可能要画几周。竞争对手已经推出了多块结构化网格——把复杂形状切成几块，每块单独画。这在当时被认为是“方向”。但Fluent的管理层做了一个让所有人看不懂的决定：非结构化网格？那时候还没人搞成过。这是“实验室里的东西”。Wayne Smith——一个从康奈尔大学被Patel挖来的天才——带着团队，花了几年时间，搞出了Tgrid（四面体网格生成器）和Rampant求解器。你导入一个CAD模型，点一下按钮，网格自动生成。以前几周的活，现在几小时。竞争对手傻了。他们还在搞“多块结构化”，Fluent已经跳到了下一代。Fluent早期的强项是燃烧——这跟创始人Boysan的背景有关。燃气轮机、锅炉、内燃机——这些是Fluent的“基本盘”。他建立了行业团队制——每个团队聚焦一个行业：航空航天、汽车、化工、电子散热、能源……每个团队都有销售、技术支持、市场人员，独立核算利润。团队领导有充分的自主权，可以根据行业需求，向研发团队“定制”功能。这种组织架构，在当时的软件公司里极其罕见。通常的做法是：一个销售团队卖所有行业，一个研发团队写所有代码。- 化工行业：Fluent成了搅拌釜、反应器的标准工具。
到2000年左右，Fluent已经从一个“燃烧软件”，变成了“通用CFD之王”。市场份额一度超过50%。任何竞争对手，连它的尾灯都看不到。1996年，Fluent公司上市。股票代码FLU。那个从谢菲尔德大学起步、被学校拒之门外的“学生练手项目”，成了一家上市公司。1990年代末到2000年代初，是CFD行业的“黄金时代”。- CFX：英国血统，旋转机械之王，耦合求解器独步天下。
- Fluent：美国血统（虽然源头在英国），通用CFD之王，市场占有率第一。
CFX的人说：“我们的求解器比Fluent快一个量级。”Fluent的人说：“我们的网格技术比CFX强十条街。”两个软件的用户，在论坛上吵得天昏地暗。这个说“Fluent算不准我的叶轮机”，那个说“CFX的用户体验像1990年代”。Fluent的人笑了：“CFX被收了，我们还在独立。”六、联姻：Ansys的5.65亿美元“聘礼”（2006）5.65亿美元——在当时是CAE行业最大的收购之一。收购完成后，Fluent和CFX成了Ansys流体产品线的“双子星”。- Fluent：主打通用CFD，市场份额最大，用户最多。
- CFX：主打旋转机械，在特定领域有不可替代的优势。
Fluent的CEOBharatan Patel（业内日常称其为 Bart Patel）在收购时说了一句话：“这次合并将两家伟大的公司结合在一起，拥有共同的愿景和强大的工程专注力。”被Ansys收购后，Fluent的发展不但没减速，反而加速了。Ansys有钱了，研发投入翻倍。Fluent的团队从几十人扩张到几百人，研发中心遍布全球。- 2014年：伴随求解器，可以自动告诉你“怎么改形状能让阻力最小”。
- 2016年：打破超级计算机记录，扩展到172,000个CPU核心。
- 2017年：PUMA自适应网格技术，网格自动加密。
- 2018年：Mosaic网格拼接技术，把不同类型的网格“无缝”连起来。
- 2022年：原生多GPU求解器，6个高端GPU的性能超过2000个CPU。
今天的Fluent，已经是CFD行业的“绝对主角”。市场份额、用户数量、应用广度——没有一个竞争对手能望其项背。Fluent的创始人Hasan Ferit Boysan，2006年Ansys收购后，继续担任流体业务部的副总裁兼总经理。2010年后，他逐渐淡出管理，专注于技术顾问工作。Fluent的CEOBharatan Patel（业内日常称其为 Bart Patel），在收购发生时仍担任这一职位。他是Fluent的联合创始人，从公司创立之初便带领团队一路成长为CFD市场的领导者。收购后，他继续运营Aavid Thermalloy，并与Ansys保持顾问合作关系。而那个最早“慧眼识珠”的Bart Patel——就是Bharatan Patel本人，并非另有其人。Fluent还有一个关键人物：Dipankar Choudhury。他是早期从明尼苏达大学被Patel挖来的CFD天才，后来成为Fluent的CTO。收购后，他成为Ansys的研发副总裁，至今仍是Ansys流体产品的技术灵魂。Fluent的早期代码，是用FORTRAN 77写的。时至今日，Fluent核心求解器的底层数学计算部分，根基仍然是高效的FORTRAN语言（已升级到更新的Fortran标准），外层则包裹着C++等现代语言构建的用户界面和数据结构。有人问Fluent的工程师：“你们为什么不重写成纯C++？”工程师说：“因为FORTRAN算得快啊。用C++重写一遍，得花五年，还不见得比现在快。”一个用40多年前编程语言写就核心的软件，至今仍是行业标准。九、Fluent在中国：几乎每个CFD工程师的“初恋”Fluent进入中国的时间比较早。1990年代末，随着中国制造业的崛起，CFD需求开始爆发。- 高校：清华、北航、西交、上交……几乎每个流体力学、热能工程专业的研究生，都用Fluent做过论文。
- 汽车：一汽、上汽、东风……用Fluent算发动机燃烧、空调风道、空气动力学。
- 能源：三大动力（东方、上海、哈尔滨）用Fluent算锅炉、汽轮机、燃气轮机。
- 电子：华为、中兴、联想……用Fluent算芯片散热、手机热管理。
“在中国，你不会用Fluent，你都不好意思说自己是搞CFD的。”今天我们聊了Fluent，那个让工程师告别命令行、从穿孔卡片时代“穿越”到交互界面的CFD之王。有时候，最好的创业不是“我有一个伟大的想法”，而是“我有一个想法，然后遇到了一个懂我的人”。一个被大学拒之门外的学生项目，遇到了一个愿意在便条上写“这东西可能有点意思”的伯乐。这家公司你可能没听过名字，但如果你是搞电子散热设计的——你大概率每天都在用它。一个专门做电子散热的CFD软件。电脑里的风扇怎么装？芯片的散热器怎么设计？电池包怎么冷却？全是它的活。它的身世几经辗转：软件诞生于1980年代英国Flomerics公司；2008年Flomerics被Mentor Graphics（明导）收购；2017年西门子完成对Mentor Graphics的并购，如今Flotherm隶属于西门子工业软件旗下。本文参考了官网公开资料、历年财报、行业媒体（如Engineering.com、DEVELOP3D）报道及科技博客分析。部分数据和表述基于公开信息整理。
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