Software CFD gratuiti nel 2026: che cosa può fare ciascuno e che cosa no

Quattro significati di gratuito

«Gratuito» nella CFD significa quattro cose diverse, e la differenza decide se puoi usare il risultato.

Può significare libero da scaricare e modificare, con una licenza open source. Gratuito per gli studenti, solo per uso didattico. Gratuito fino all’undicesima simulazione. Oppure gratuito per tutto tranne il lavoro commerciale. Tutti e quattro sono nell’elenco qui sotto, e tutti e quattro valgono la pena, purché tu sappia quale hai in mano.

La risposta breve: per la maggior parte delle persone il miglior software CFD gratuito nel 2026 è OpenFOAM per il lavoro generale e l’accesso al codice, SU2 per l’aerodinamica comprimibile e l’ottimizzazione di forma, Ansys Student per imparare un flusso di lavoro commerciale se sei studente, e FluidX3D per simulazioni rapide su GPU fuori dall’uso commerciale. Questo articolo riporta i limiti di ciascuno come li dichiarano le loro pagine, mostra quanto grande è il problema che ciascuno può contenere, e si chiude con il test di un pomeriggio che ti dice se uno qualsiasi di loro, gratuito o a pagamento, ti dà la risposta giusta.

Le opzioni a colpo d’occhio

La tabella contiene tre tipi di gratuità. OpenFOAM, SU2, code_saturne e CfdOF sono open source: puoi leggere il codice, modificarlo e usarlo per qualsiasi scopo. FluidX3D è gratuito da usare, ma la sua licenza esclude il lavoro commerciale. Ansys Student e SimScale Community sono prodotti commerciali con un livello gratuito, che esiste per insegnarti il prodotto; i tuoi progetti dovrebbero poi passare a una licenza a pagamento.

Che cosa ti consente davvero ogni licenza?

È la domanda che la maggior parte dei confronti salta, ed è quella che mette nei guai una piccola società di consulenza.

• GPL e LGPL (OpenFOAM, SU2, CfdOF). Queste licenze regolano la distribuzione. La OpenFOAM Foundation afferma che la GPL non obbliga gli utenti a rendere pubbliche le proprie modifiche e che OpenFOAM può essere la base di un software interno. L’obbligo scatta quando distribuisci binari compilati: allora il codice sorgente deve essere disponibile a chi li riceve. Usare OpenFOAM per consegnare uno studio a un cliente è uso, e la distribuzione è un’altra cosa. È la lettura consueta della GPL, non una consulenza legale.
• Non commerciale (FluidX3D). Gratuito per ricerca, didattica e progetti personali. Uno studio pagato da un cliente è uso commerciale. Leggi il file di licenza prima di mettere le sue immagini in un’offerta.
• Solo uso didattico (Ansys Student). Le condizioni di download dicono che le versioni gratuite per studenti sono solo per uso didattico. Una tesi, un progetto di corso, una gara: sì. Un lavoro extra per un’azienda: no.
• Piano gratuito (SimScale Community). Il piano è descritto come gratuito per provare e imparare, e dopo dieci simulazioni i risultati diventano solo qualitativi. Prima di caricare qualcosa di riservato, verifica se i progetti del piano gratuito sono visibili ad altri; l’attuale pagina dei piani elenca i progetti privati come funzione a pagamento.

Quanto grande può essere un problema calcolato gratis?

Ogni opzione ha un tetto diverso, e conviene conoscerlo prima di costruire la geometria.

Ansys Student: 1 milione di celle. Contiene comodamente ogni caso di riferimento classico: la cavità con coperchio mobile, il flusso laminare in tubo, il gradino all’indietro, un cilindro in un canale, un profilo alare 2D. Contiene una curva di tubo 3D a risoluzione modesta. Come esempio di calcolo approssimativo, una sezione di tubo con 5.000 celle, strato limite compreso, lascia circa 200 celle lungo l’asse. Non contiene un caso industriale 3D di aerodinamica esterna, di solito molto più grande.

SimScale Community: 2.000 core-ora. Sull’istanza più grande a 16 core ciò dà, in ore di tempo reale:

Calcolo più che sufficiente per un semestre. Il vero limite sono le dieci simulazioni quantitative, quindi pianificale. Uno studio di mesh da solo ne consuma tre.

FluidX3D: memoria per cella. La sua documentazione indica 55 byte per cella per il reticolo D3Q19 con memorizzazione compressa, contro circa 344 byte per cella in un’implementazione convenzionale in doppia precisione, e dichiara circa 19 milioni di celle per gigabyte di memoria video. Su una scheda da 8 GB ciò dà, in celle:

È un numero notevole per una GPU consumer. Ricorda che tipo di celle sono: un reticolo cartesiano uniforme, fine dappertutto o da nessuna parte, con le pareti rappresentate su quel reticolo. Uno strato limite che una mesh ai volumi finiti aderente al corpo risolve con 20 sottili strati di prismi richiede che tutto il reticolo sia fine, altrimenti non viene risolto affatto. Per le scie di corpi tozzi e i flussi transitori spettacolari è uno scambio eccellente; per lo scambio termico a parete è uno scambio pessimo.

OpenFOAM, SU2, code_saturne: il tuo hardware. Nessun limite artificiale. Il tetto sono la tua memoria e la tua pazienza. Misuralo: costruisci la mesh, avvia il caso, leggi la memoria usata per milione di celle sulla tua macchina, e pianifica da quel numero invece che dalla regola empirica di qualcun altro.

Il software CFD gratuito è meno accurato?

No, e non è nemmeno automaticamente giusto.

Equazioni, discretizzazione e modelli di turbolenza appartengono alle stesse famiglie nei codici gratuiti e commerciali. A parità di impostazione (stessa mesh, stessi schemi, stesso modello di turbolenza, stesse condizioni al contorno) i risultati dovrebbero concordare da vicino; l’articolo di questo blog che confronta OpenFOAM e Fluent spiega dove di solito differiscono: nei valori predefiniti e nello sforzo necessario per arrivare a una buona impostazione.

Ciò che cambia è chi porta il rischio di un’impostazione sbagliata. Un codice commerciale ha valori predefiniti collaudati, un contratto di assistenza e un’ampia base di utenti che ha incontrato la maggior parte degli errori prima di te. Un codice open source ti dà ogni interruttore e si aspetta che tu sappia quale conta. In entrambi i casi l’accuratezza sta nell’ingegnere.

La forza silenziosa di SU2: l’aggiunto

Una funzione merita una sezione a sé, perché pochi codici gratuiti la hanno e pochi confronti la spiegano.

Supponi di voler ridurre la resistenza di una forma descritta da N parametri di progetto. Il modo ovvio per trovare la direzione di miglioramento sono le differenze finite: cambiare un parametro alla volta e ricalcolare. Costa N + 1 soluzioni per un gradiente. Il metodo aggiunto calcola il gradiente di un obiettivo rispetto a tutti gli N parametri al costo di circa una soluzione in più, qualunque sia N.

Esempio di calcolo. Un profilo alare descritto da 50 parametri di forma richiede questo numero di soluzioni per gradiente, con le differenze finite e con l’aggiunto:

Su un’ottimizzazione di 20 iterazioni di progetto, è la differenza tra circa 1.000 soluzioni e circa 40. È l’aggiunto discreto il motivo per cui SU2 è molto usato nella ricerca sull’ottimizzazione aerodinamica di forma. In pratica una soluzione aggiunta costa lo stesso ordine di grandezza di una soluzione del flusso senza esserle identica, quindi leggi il rapporto come un ordine di grandezza.

Quale scegliere?

• Uno studente che vuole imparare il flusso di lavoro commerciale: Ansys Student, se ne hai diritto, affiancato da OpenFOAM tramite CfdOF per vedere anche che cosa nascondono i valori predefiniti. Un milione di celle non ti frenerà mentre impari.
• Uno studente o un ingegnere che vuole imparare la CFD in sé: OpenFOAM e un piccolo solutore tuo. L’articolo di questo blog su come imparare la CFD descrive l’ordine.
• Windows, e vuoi un’interfaccia grafica per OpenFOAM: CfdOF in FreeCAD. Supporta Windows da 7 a 11 e pilota sia le versioni della OpenFOAM Foundation sia quelle di OpenCFD.
• Un Mac: SimScale nel browser è la soluzione più semplice. CfdOF riporta successi su macOS senza test estesi, e FluidX3D indica un supporto limitato per macOS.
• Ottimizzazione di forma aerodinamica: SU2, per l’aggiunto.
• Una GPU e un progetto non commerciale con flussi transitori spettacolari: FluidX3D.
• Una piccola azienda che fa lavoro a pagamento: OpenFOAM, SU2 o code_saturne, dopo aver verificato ogni licenza per il tuo uso. Metti in conto il vero costo, che è il tempo: tempo per imparare, per verificare, per trovare l’impostazione che un codice commerciale avrebbe scelto per te di default.

Il test di un pomeriggio per qualsiasi software CFD

Qualunque cosa tu scelga, gratuita o a pagamento, calcola un caso con una risposta pubblicata prima di affidargli qualcosa di importante. Due sono ideali.

• La cavità con coperchio mobile a Re = 100 e 1.000. Confronta i profili di velocità sulle linee mediane con i valori tabulati di Ghia, Ghia e Shin (1982). Se su una mesh fine i tuoi profili passano sui loro punti, l’accoppiamento pressione-velocità e la discretizzazione di base funzionano.
• Il cilindro DFG in un canale, caso 2D-2 a Re = 100. Il riferimento FeatFlow dà un coefficiente di resistenza massimo di 3,2200 e un numero di Strouhal di 0,30188. Se il tuo calcolo distacca vortici a quella frequenza e raggiunge quella resistenza massima, il solutore transitorio e il passo temporale funzionano.

Fai il confronto su due o tre mesh, per vedere anche come si muove la risposta con la risoluzione; l’articolo di questo blog sull’indipendenza dalla mesh mostra come esprimerlo con un numero. Un pomeriggio di questo lavoro ti dice di più su un codice che una settimana a leggerne l’elenco delle funzioni, ed è l’abitudine che separa l’uso di un software dalla pratica della CFD.

Errori comuni, come appaiono sullo schermo

• Un bel risultato che non puoi usare. Il lavoro è stato fatto con una licenza didattica o non commerciale, e ora lo vuole un cliente.
• Una mesh da 1,3 milioni di celle in Ansys Student. Il limite è 1 milione. Controlla prima di fare la mesh.
• L’undicesima simulazione su SimScale Community mostra colori e nessun numero. Le dieci simulazioni quantitative sono state spese in tentativi.
• Un coefficiente di scambio termico da FluidX3D. Il reticolo uniforme non ha risolto lo strato limite termico. Usa il codice per ciò in cui è bravo.
• Un caso OpenFOAM con i valori predefiniti del tutorial lasciati al loro posto. Gira, e la risposta appartiene al flusso del tutorial.
• «Gratuito vuol dire impreciso», o «open source vuol dire affidabile». Né l’uno né l’altro. Fai il test di un pomeriggio.

Che cosa farei

Se cominciassi oggi senza budget, installerei OpenFOAM tramite WSL su Windows, aggiungerei CfdOF per partire con un’interfaccia grafica, calcolerei la cavità e il cilindro DFG rispetto ai loro riferimenti, e terrei un piccolo solutore mio per gli esperimenti. Se fossi uno studente, aggiungerei Ansys Student per imparare in parallelo il flusso di lavoro commerciale, perché la maggior parte dei datori di lavoro ne usa uno. Se dovessi ottimizzare una forma aerodinamica, SU2.

Il software è gratuito. La verifica no, ed è lei che dà valore alla risposta. Se hai un risultato ottenuto con uno di questi strumenti e vuoi un secondo parere sulla sua solidità, è a questo che serve una revisione del modello, e il nostro corso di CFD insegna le abitudini di verifica fin dalla prima lezione.