Fluent 18.0新功能介绍【完整版本】

2017-03-05 by:CAE仿真在线来源:互联网

ANSYS18.0在2017年1月底发布,来看看Fluent18.0更新了哪些内容。

1 用户界面

关于用户界面方面的更新包括:
(1)可以在树形菜单中同时选择多个子节点,如同时选择多个边界,点击右键对选择的节点进行操作。(此功能对于需要同样设置的相同类型边界条件比较好用)
(2)鼠标单击节点进行选择,双击节点打开相应的对话框或任务页面。(此功能貌似以前版本就有)
(3)对话框中的列表项默认为展开的。(此功能不错,以前默认为折叠的)
(4)可以在surface列表中使用文本进行筛选。(挺好用的功能,不过需要在前处理时做一些工作)
(5)缩放命令Scale…现在作为按钮放到了Setting UpDomain标签页中

2 求解网格

求解网格方面的更新包括:
(1)标准网格检查报告中包含了网格界面中的left-handed面检查。这些低质量的网格单元可以通过TUI命令今solve/set/poor-mesh-numerics/enable?进行修正。
(2)对于涉及到周期性或准周期性运动的动网格问题,用户现在可以通过指定参考位置进行光顺,以提高网格质量。
(3)在Setting UpDomain标签页下增加Repair按钮方便用户修复网格,也可以使用TUI命令mesh/repair-improve/repair进行网格修复。
(4)以前版本中的Smooth/Swap Mesh对话框现在改名为ImproveMesh对话框,可通过Setting UpDomain标签页中的Improve…按钮开启。
(5)目前可以利用TUI命令define → mesh-interfaces →auto-pairing自动创建非一致的分界面网格。Fluent自动检测分界面两侧区域,并自动对区域进行分组。
(6)interface中增加了static选项。用户可以利用此选项指定分界面两侧不运动也不变形的区域。激活此选项能够显著的减少内存使用及处理时间,特别是当分界面两侧有较多的区域时。
(7)对于重叠网格的更新包括:(a)动网格及滑移网格目前可以作为重叠网格的一部分。但是瞬态项只能有一阶精度,且不能有重叠边界区域、封闭区域以及动网格重构或铺层。(b)对于重叠界面,目前可以指定采用最小二乘法插值,此方法建议用于滑移网格问题中,但是不能用于多相流问题。(c)对于静止的重叠网格,可以使用二阶瞬态格式。(d)对于使用metis方法分割的稳态问题的并行计算,当求解初始化或数据读入时,Fluent自动重新划分重叠网格区域。(e)隐式及显式密度基求解器目前支持某些情况下的重叠网格,如可压缩流动模拟。

3 计算模型

模型更新方面,增加了很多新的功能。

3.1 传热及辐射模型

(1)增加了一个新的辐射模型:Monte Carlo Model
(2)在共轭传热问题中,用户可以为固态区域及流体区域指定不同的时间步长
(3)加速Cluster to Cluster算法运算效率,这对于工业上大量求解器计算效率提升非常可观。
(4)对于热耦合壁面,Mapped网格界面选项目前支持用于界面同侧多个区域面
(5)DO辐射模型计算的加速选项目前可用。在以前的版本中,此加速选项只在beta版本中可用。

3.2 燃烧及组分传输

更新内容包括:
(1)重新组织了CHEMKIN Mechanism Import对话框。
(2)增加了一个新的场变量Porous DepositionRate,用于输出多孔区域分解率。
(3)用户可以选择特定的组分在便捷条件对话框中显示,这对于有特别多组分的问题很好用。
(4)用户可以选择特定的组分进行监控。
(5)PDF表格后处理功能目前可以用于Flamelet Generated Manifold模型
(6)UDF宏DEFINE_PDF_TABLE现在可以用于部分预混小火焰问题
(7)Chemkin机理及热数据目前不再必须与相关case文件一起存储。一档用户导入chemkin机理及thermal文件,则机理数据及thermal数据将会与case文件关联在一起,Fluent会自动提取这些数据。
(8)对于EDC模型,用户可以使用新的UDF宏DEFINE_EDC_SCALES
(9)现在可以在CHEMKIN-CFD求解器选项中使用ISAT化学反应加速度方法

3.3 离散相模型

更新的内容包括:
(1)液滴蒸发模型目前可以用于超临界压力条件
(2)之前版本的beta功能[指定特定的注入属性作为输入参数]目前已经成为常用功能。用于参数化处理,便于后期优化。
(3)增加了两个新的用于模拟气液流动的darglaws:Ishii-Zuber及Grace。这两个模型能够考虑气泡与液体之间的界面。
(4)在Discrete Phase Model对话框中,将Number of Continuous PhaseIterations per DPM Iteration更名为DPM IterationInterval
(5)重新组织Set Injection Properties对话框中的Physical Models标签页下的内容
(6)增加了新的 DPM壁膜模型:Film Condensation Model,该模型允许用户模拟指定壁面上液滴及多组分颗粒冷凝情况。新的注入类型Condensate可以用于没有真实注入存在的情况下。
(7)在film蒸发及沸腾模型中,增加新的DPM壁膜模型Wall Boundary LayerModel。
(8)Cone注入器加入了两种新的类型:ring-cone与Point-cone
(9)在指定注入器时选项Stagger Positions目前可以在Set InjectionProperities对话框的Point Properties标签页中激活。在以前版本中,此选项只能通过TUI命令激活。
(10)后处理中增加了新的DPM场变量,包括DPM RMSDiameter、Mean DPM D20、Mean DPMD30、RMS DPM Diameter
(11)增加基于Finnie,McLaury,Oka等人工作的新的冲蚀模型,之前版本的冲蚀模型目前成为Generic。之前Generic冲蚀模型参数通过DiscretePhase Model对话框设置,现在通过Wall对话框进行设置。所有的冲蚀模型均可用于耦合及飞耦合模拟。
(12)目前可以创建报告以检测离散变量:mass source, enthalpy source, sensible enthalpysource, injected mass, influid mass, evaporated mass及 penetrationlength。这些报告可以写入文件、显示以及输出到控制台。

3.4 Eulerian Multiphase Model

欧拉多相流模型更新的内容包括:
(1)对于第二相,提供了新的方法From NeighboringCell,允许通过相邻单元计算压力出口边界中的回流体积分数。
(2)目前可以模拟多个可压缩相的问题
(3)多相流case检查功能目前提供了关于case的信息汇总及建议
(4)多孔区域的Relative Permeability model目前可用,此模型在17.0版本中为beta功能。
(5)目前可用追踪任何欧拉相的流线。在之前的版本中只能追踪主相的流线。

3.5 Eulerian Wall Film Model

欧拉壁膜模型中更新了以下内容:
(1)对于隐式时间离散格式,目前可用指定壁膜子迭代报告频率。
(2)在欧拉壁膜模型中,目前可以使用Kuhnkeimpingement及splash模型。
(3)对于东参考系及运动壁面问题,目前在液膜定义时可指定壁膜动量通量或者相对壁面的初始速度。
(4)用户现在可以利用profile文件或UDF函数指定相变参数(冷凝及蒸发率)。之前版本的Phase ChangeOptions现在改名为Phase ChangeParameters,同时该参数从之前的 Eulerian WallFilm对话框移动至Wall对话框中。
(5)欧拉壁膜模型现在可以使用UDF宏DEFINE_IMPINGEMENT, DEFINE_FILM_REGIME及DEFINE_SPLASHING_DISTRIBUTION

4 材料属性

(1)构建查询表以及多组分NIST真是气体模型饱和曲线的功能。此功能在17.0版本中为beta功能。
(2)使用新的UDF宏get_prop_NIST_msp访问材料热力学属性

5 区域及边界条件

(1)对于 pressure outlet,exhaust fan及 outlet vent边界条件,当有回流时可使用static backflowpressure。
(2)支持GT-POWER v2016版本
(3)目前可以同时修改多个边界的类型。通过在模型树菜单中同时选择多个边界,选择右键菜单可同时更改这些边界的类型。
(4)当使用Spalart-Allmaras及SSTK-w湍流模型时(此类低雷诺数模型需要极为细密的边界层网格),可以使用额外的壁面粗糙度选项。此选项主要涉及用于结冰问题模拟,但也适用于壁面粗糙度相对于近壁面网格很大的应用场合。(这种情况在以前则需要将粗糙壁面模型建立出来,很麻烦)
(5)可以在system coupling动网格中使用contact Detection及Flow Control选项。

6 UDF及UDS

现在可以使用C++编写UDF。

7 数据输入及输出

现在可以读取或写出CSV格式的profile文件。

8 后处理

(1)结果监测现在使用报告定义来解决。报告定义除了拥有以前老的监视器功能外还提供了其他的功能。
(2)Fluent根据给定的运行环境自动选择最佳的图形驱动,除非用户在启动项中指定图形驱动或通过环境变量HOOP_PICTURE指定图形驱动
(3)现在可以通过report difinitions创建输出参数
(4)现在可以创建用户自定义报告
(5)用户现在可以使用报告定义来判断计算是否收敛
(6)Gouraud目前成为默认的光照方法
(7)在Contours对话框中提供了新的选项用于创建光滑的contours
(8)现在用户可以利用report文件数据进行快速傅里叶变换
(9)用户可以通过鼠标右键选择模型树菜单中的report definition复制报告定义
(10)基于Node-weight插值方法成为所有case的默认后处理方式,除了重叠网格。
(11)mesh,pathlines,particle tracks以及XYplots现在可以作为图形对象存储在case文件中
(12)与标记网格用于网格自适应类似,现在用户可以创建并保存基于变量最大/最小值,残差值,Y+值等数据的网格
(13)用户可以创建表达式报告定义,在其中可以使用报告定义及数学表达式
(14)现在scene允许用户在单个图形窗口中显示及保存多个图形对象
(15)现在能够使用任何定义的图形对象创建动画
(16)用户能够利用剪切板拷贝图形窗口中的图形,通过鼠标右键选择图形窗口,选择菜单copy toclipboard。此功能在17.0版本中就已经存在,但是只用于windows版本,现在在linux版本中也可以使用了

9 插件

主要有两个插件存在更新:AdjointModule及Battery Module。
其中Adjoint Module模块更新的内容包括:
(1)Adjoint求解器目前支持单参考系(SRF)及多参考系(MRF)方法(只能使用绝对速度格式)
(2)对于使用dissipation stabilizationscheme的adjoint问题中,默认使用一种新的Suppression选项可不仅阻止非稳定性增长,而且随着计算进行这些不良模式会逐渐衰减。这一机制可以提高计算稳定性、收敛性以及求解质量。
(3)Adjoint求解器目前支持包含不适用运动参考系方法的固体区域
(4)adjoint设计工具目前支持用户定义圆柱形变形区域
(5)恒定源项及adjoint-enable用户定义源(DEFINE_SOURCE_AE)目前支持能量方程,允许用户在adjoint求解器中定义热源
关于Battery Module模块更新的内容包括:
(1)用户现在可以在独立模式中运行电池电化学子模型。这允许用户在耦合流体仿真之前评估电池的性能
(2)用户现在可以使用函数Compute_OCP_NE(real x, real T)及Compute_OCP_PE(real x,real T)模拟正负电极为温度函数的开路电位
(3)两个新的函数 Compute_Ds_PE(real cs, real T)及Compute_Ds_NE(real cs,real T)可用于模拟固体相扩散系数为浓度和温度的函数的情况

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