Fluent 18.0新功能介紹【完整版本】

2017-03-05 by:CAE仿真在線來源:互聯網

ANSYS18.0在2017年1月底發布,來看看Fluent18.0更新了哪些內容。

1 用戶界面

關于用戶界面方面的更新包括:
(1)可以在樹形菜單中同時選擇多個子節點,如同時選擇多個邊界,點擊右鍵對選擇的節點進行操作。(此功能對于需要同樣設置的相同類型邊界條件比較好用)
(2)鼠標單擊節點進行選擇,雙擊節點打開相應的對話框或任務頁面。(此功能貌似以前版本就有)
(3)對話框中的列表項默認為展開的。(此功能不錯,以前默認為折疊的)
(4)可以在surface列表中使用文本進行篩選。(挺好用的功能,不過需要在前處理時做一些工作)
(5)縮放命令Scale…現在作為按鈕放到了Setting UpDomain標簽頁中

2 求解網格

求解網格方面的更新包括:
(1)標準網格檢查報告中包含了網格界面中的left-handed面檢查。這些低質量的網格單元可以通過TUI命令今solve/set/poor-mesh-numerics/enable?進行修正。
(2)對于涉及到周期性或準周期性運動的動網格問題,用戶現在可以通過指定參考位置進行光順,以提高網格質量。
(3)在Setting UpDomain標簽頁下增加Repair按鈕方便用戶修復網格,也可以使用TUI命令mesh/repair-improve/repair進行網格修復。
(4)以前版本中的Smooth/Swap Mesh對話框現在改名為ImproveMesh對話框,可通過Setting UpDomain標簽頁中的Improve…按鈕開啟。
(5)目前可以利用TUI命令define → mesh-interfaces →auto-pairing自動創建非一致的分界面網格。Fluent自動檢測分界面兩側區域,并自動對區域進行分組。
(6)interface中增加了static選項。用戶可以利用此選項指定分界面兩側不運動也不變形的區域。激活此選項能夠顯著的減少內存使用及處理時間,特別是當分界面兩側有較多的區域時。
(7)對于重疊網格的更新包括:(a)動網格及滑移網格目前可以作為重疊網格的一部分。但是瞬態項只能有一階精度,且不能有重疊邊界區域、封閉區域以及動網格重構或鋪層。(b)對于重疊界面,目前可以指定采用最小二乘法插值,此方法建議用于滑移網格問題中,但是不能用于多相流問題。(c)對于靜止的重疊網格,可以使用二階瞬態格式。(d)對于使用metis方法分割的穩態問題的并行計算,當求解初始化或數據讀入時,Fluent自動重新劃分重疊網格區域。(e)隱式及顯式密度基求解器目前支持某些情況下的重疊網格,如可壓縮流動模擬。

3 計算模型

模型更新方面,增加了很多新的功能。

3.1 傳熱及輻射模型

(1)增加了一個新的輻射模型:Monte Carlo Model
(2)在共軛傳熱問題中,用戶可以為固態區域及流體區域指定不同的時間步長
(3)加速Cluster to Cluster算法運算效率,這對于工業上大量求解器計算效率提升非常可觀。
(4)對于熱耦合壁面,Mapped網格界面選項目前支持用于界面同側多個區域面
(5)DO輻射模型計算的加速選項目前可用。在以前的版本中,此加速選項只在beta版本中可用。

3.2 燃燒及組分傳輸

更新內容包括:
(1)重新組織了CHEMKIN Mechanism Import對話框。
(2)增加了一個新的場變量Porous DepositionRate,用于輸出多孔區域分解率。
(3)用戶可以選擇特定的組分在便捷條件對話框中顯示,這對于有特別多組分的問題很好用。
(4)用戶可以選擇特定的組分進行監控。
(5)PDF表格后處理功能目前可以用于Flamelet Generated Manifold模型
(6)UDF宏DEFINE_PDF_TABLE現在可以用于部分預混小火焰問題
(7)Chemkin機理及熱數據目前不再必須與相關case文件一起存儲。一檔用戶導入chemkin機理及thermal文件,則機理數據及thermal數據將會與case文件關聯在一起,Fluent會自動提取這些數據。
(8)對于EDC模型,用戶可以使用新的UDF宏DEFINE_EDC_SCALES
(9)現在可以在CHEMKIN-CFD求解器選項中使用ISAT化學反應加速度方法

3.3 離散相模型

更新的內容包括:
(1)液滴蒸發模型目前可以用于超臨界壓力條件
(2)之前版本的beta功能[指定特定的注入屬性作為輸入參數]目前已經成為常用功能。用于參數化處理,便于后期優化。
(3)增加了兩個新的用于模擬氣液流動的darglaws:Ishii-Zuber及Grace。這兩個模型能夠考慮氣泡與液體之間的界面。
(4)在Discrete Phase Model對話框中,將Number of Continuous PhaseIterations per DPM Iteration更名為DPM IterationInterval
(5)重新組織Set Injection Properties對話框中的Physical Models標簽頁下的內容
(6)增加了新的 DPM壁膜模型:Film Condensation Model,該模型允許用戶模擬指定壁面上液滴及多組分顆粒冷凝情況。新的注入類型Condensate可以用于沒有真實注入存在的情況下。
(7)在film蒸發及沸騰模型中,增加新的DPM壁膜模型Wall Boundary LayerModel。
(8)Cone注入器加入了兩種新的類型:ring-cone與Point-cone
(9)在指定注入器時選項Stagger Positions目前可以在Set InjectionProperities對話框的Point Properties標簽頁中激活。在以前版本中,此選項只能通過TUI命令激活。
(10)后處理中增加了新的DPM場變量,包括DPM RMSDiameter、Mean DPM D20、Mean DPMD30、RMS DPM Diameter
(11)增加基于Finnie,McLaury,Oka等人工作的新的沖蝕模型,之前版本的沖蝕模型目前成為Generic。之前Generic沖蝕模型參數通過DiscretePhase Model對話框設置,現在通過Wall對話框進行設置。所有的沖蝕模型均可用于耦合及飛耦合模擬。
(12)目前可以創建報告以檢測離散變量:mass source, enthalpy source, sensible enthalpysource, injected mass, influid mass, evaporated mass及 penetrationlength。這些報告可以寫入文件、顯示以及輸出到控制臺。

3.4 Eulerian Multiphase Model

歐拉多相流模型更新的內容包括:
(1)對于第二相,提供了新的方法From NeighboringCell,允許通過相鄰單元計算壓力出口邊界中的回流體積分數。
(2)目前可以模擬多個可壓縮相的問題
(3)多相流case檢查功能目前提供了關于case的信息匯總及建議
(4)多孔區域的Relative Permeability model目前可用,此模型在17.0版本中為beta功能。
(5)目前可用追蹤任何歐拉相的流線。在之前的版本中只能追蹤主相的流線。

3.5 Eulerian Wall Film Model

歐拉壁膜模型中更新了以下內容:
(1)對于隱式時間離散格式,目前可用指定壁膜子迭代報告頻率。
(2)在歐拉壁膜模型中,目前可以使用Kuhnkeimpingement及splash模型。
(3)對于東參考系及運動壁面問題,目前在液膜定義時可指定壁膜動量通量或者相對壁面的初始速度。
(4)用戶現在可以利用profile文件或UDF函數指定相變參數(冷凝及蒸發率)。之前版本的Phase ChangeOptions現在改名為Phase ChangeParameters,同時該參數從之前的 Eulerian WallFilm對話框移動至Wall對話框中。
(5)歐拉壁膜模型現在可以使用UDF宏DEFINE_IMPINGEMENT, DEFINE_FILM_REGIME及DEFINE_SPLASHING_DISTRIBUTION

4 材料屬性

(1)構建查詢表以及多組分NIST真是氣體模型飽和曲線的功能。此功能在17.0版本中為beta功能。
(2)使用新的UDF宏get_prop_NIST_msp訪問材料熱力學屬性

5 區域及邊界條件

(1)對于 pressure outlet,exhaust fan及 outlet vent邊界條件,當有回流時可使用static backflowpressure。
(2)支持GT-POWER v2016版本
(3)目前可以同時修改多個邊界的類型。通過在模型樹菜單中同時選擇多個邊界,選擇右鍵菜單可同時更改這些邊界的類型。
(4)當使用Spalart-Allmaras及SSTK-w湍流模型時(此類低雷諾數模型需要極為細密的邊界層網格),可以使用額外的壁面粗糙度選項。此選項主要涉及用于結冰問題模擬,但也適用于壁面粗糙度相對于近壁面網格很大的應用場合。(這種情況在以前則需要將粗糙壁面模型建立出來,很麻煩)
(5)可以在system coupling動網格中使用contact Detection及Flow Control選項。

6 UDF及UDS

現在可以使用C++編寫UDF。

7 數據輸入及輸出

現在可以讀取或寫出CSV格式的profile文件。

8 后處理

(1)結果監測現在使用報告定義來解決。報告定義除了擁有以前老的監視器功能外還提供了其他的功能。
(2)Fluent根據給定的運行環境自動選擇最佳的圖形驅動,除非用戶在啟動項中指定圖形驅動或通過環境變量HOOP_PICTURE指定圖形驅動
(3)現在可以通過report difinitions創建輸出參數
(4)現在可以創建用戶自定義報告
(5)用戶現在可以使用報告定義來判斷計算是否收斂
(6)Gouraud目前成為默認的光照方法
(7)在Contours對話框中提供了新的選項用于創建光滑的contours
(8)現在用戶可以利用report文件數據進行快速傅里葉變換
(9)用戶可以通過鼠標右鍵選擇模型樹菜單中的report definition復制報告定義
(10)基于Node-weight插值方法成為所有case的默認后處理方式,除了重疊網格。
(11)mesh,pathlines,particle tracks以及XYplots現在可以作為圖形對象存儲在case文件中
(12)與標記網格用于網格自適應類似,現在用戶可以創建并保存基于變量最大/最小值,殘差值,Y+值等數據的網格
(13)用戶可以創建表達式報告定義,在其中可以使用報告定義及數學表達式
(14)現在scene允許用戶在單個圖形窗口中顯示及保存多個圖形對象
(15)現在能夠使用任何定義的圖形對象創建動畫
(16)用戶能夠利用剪切板拷貝圖形窗口中的圖形,通過鼠標右鍵選擇圖形窗口,選擇菜單copy toclipboard。此功能在17.0版本中就已經存在,但是只用于windows版本,現在在linux版本中也可以使用了

9 插件

主要有兩個插件存在更新:AdjointModule及Battery Module。
其中Adjoint Module模塊更新的內容包括:
(1)Adjoint求解器目前支持單參考系(SRF)及多參考系(MRF)方法(只能使用絕對速度格式)
(2)對于使用dissipation stabilizationscheme的adjoint問題中,默認使用一種新的Suppression選項可不僅阻止非穩定性增長,而且隨著計算進行這些不良模式會逐漸衰減。這一機制可以提高計算穩定性、收斂性以及求解質量。
(3)Adjoint求解器目前支持包含不適用運動參考系方法的固體區域
(4)adjoint設計工具目前支持用戶定義圓柱形變形區域
(5)恒定源項及adjoint-enable用戶定義源(DEFINE_SOURCE_AE)目前支持能量方程,允許用戶在adjoint求解器中定義熱源
關于Battery Module模塊更新的內容包括:
(1)用戶現在可以在獨立模式中運行電池電化學子模型。這允許用戶在耦合流體仿真之前評估電池的性能
(2)用戶現在可以使用函數Compute_OCP_NE(real x, real T)及Compute_OCP_PE(real x,real T)模擬正負電極為溫度函數的開路電位
(3)兩個新的函數 Compute_Ds_PE(real cs, real T)及Compute_Ds_NE(real cs,real T)可用于模擬固體相擴散系數為濃度和溫度的函數的情況

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