Flow 3D là một phần mềm mô phỏng động lực học chất lỏng (CFD - Computational Fluid Dynamics) được phát triển bởi Flow Science (Hoa Kỳ). Đây là một trong những công cụ CFD thương mại mạnh mẽ, nổi bật với khả năng mô phỏng dòng chất lỏng chảy tự do trên bề mặt (free-surface flow) và các hiện tượng tương tác phức tạp giữa chất lỏng với kết cấu công trình. Mô hình hóa dòng chảy có mặt thoáng, đặc biệt phù hợp với dòng chảy qua đập tràn, cống, kênh hở, cầu máng, v.v. Tương tác nước - kết cấu: Mô phỏng tác động của dòng chảy lên công trình như cửa van, cầu, trụ đỡ,... Mô phỏng quá trình xói mòn, bồi lắng, vận chuyển bùn cát: Hữu ích trong thiết kế và phân tích các công trình thủy lợi trong môi trường biến động. Hỗ trợ mô phỏng dòng hai pha: Khí-nước, không khí-bọt, lắng đọng chất rắn,... Thời gian tính toán nhanh, giao diện trực quan, hỗ trợ xử lý hậu kỳ mạnh mẽ. Flow 3D được áp dụng hiệu quả trong rất nhiều lĩnh vực liên quan đến thủy lợi và tài nguyên nước, bao gồm:
a) Mô phỏng dòng chảy qua công trình thủy lợi: Đập tràn (Ogee spillway, stepped spillway, labyrinth spillway,...); Cống lấy nước, cống tiêu; Tràn sự cố, kênh xả; Cửa van (radial gate, sluice gate), cửa phai;
b) Tính toán và đánh giá ổn định công trình: Áp lực nước tác động lên mặt công trình; Tác động va đập do sóng hoặc dòng chảy có tốc độ cao; Hiện tượng xói chân công trình, xói đáy do dòng chảy tốc độ cao;
c) Thiết kế và kiểm tra các công trình tiêu năng: Bể tiêu năng, thành dẫn, bậc giảm tốc; Phân tích và tối ưu hiệu quả tiêu năng;
d) Phân tích xói lở và vận chuyển bùn cát: Xói mòn tại hạ lưu tràn, trụ cầu, móng cống; Phân tích thay đổi địa hình đáy sông do dòng chảy; Mô phỏng quá trình bồi lắng hồ chứa, kênh mương;
e) Mô hình hóa dòng chảy trong đô thị hoặc hệ thống thủy lợi vùng: Ngập úng đô thị; Quản lý dòng chảy trong hệ thống kênh dẫn và kênh tiêu; Tính toán vận hành hệ thống điều tiết nước.
Một số ứng dụng, mô phỏng của mô hình Flow 3D trên thế giới được giới thiệu trên website: https://www.flow3d.com/resources/case-studies/.
Ngoài ra, phần mềm Flow 3D đơn giản, dễ áp dụng, đã và đang được sinh viên ngành Kỹ thuật tài nguyên nước, Công trình áp dụng trong nghiên cứu khoa học. Dưới đây là một số sản phẩm của sinh viên, học viên trường Đại học Thuỷ lợi thực hiện.


Hình 1: Dòng chảy qua tràn xả lũ Tả Trạch, Huế
Hình 2: Mô phỏng dòng chảy lũ hạ lưu tràn Cửa Đạt- Thanh Hoá


Hình 3: Dòng chảy qua đập tràn sông Chảy 5, Hà Giang