各行业不同规模的企业都在挑战传统工作方式,追求突破性创新。Ansys 2021 R1提供了简化的工作流程和独特的产品增强功能,为工程师提供机会完成过去认为无法实现的设计与产品研发目标。Ansys工程师为大家总结了Fluent 2021R1的8大亮点新功能,让大家了解这些给力的“利器”:
1、 从2021 版本在Fluent 中增加CFD-Pro 许可
CFD- pro 许可证可以提供一些先进技术的仿真技术,比如镶嵌网格 ( Mosaic meshes )和包Fluent 求解器(包含相对较少的物理模型),相对与CFD Premium 和Enterprise 价格更低,适合于入门级用户,可以作为嵌入在CAD中的CFD软件(如Solidworks Flow Simulation)和FloEFD用户的替代方案。
由于功能相对于CFD Premium 和Enterprise 中的FLUENT 功能有一定的局限,所以向客户推荐CFD pro前需要跟FBU AE 确认能否满足客户需求。具体功能包括:
‐ Fluent 水密几何体网格划分流程
‐ 稳态计算
‐ 单相流
‐ 不包含化学反应的组分方程模型
‐ 共轭换热
‐ 不可压缩气体,理想气体,布西内塞克密度方法
‐ 基于压力的耦合求解器
‐ 交互式桌面或分布式并行:没有批处理和日志执行文件
2、 Simulation Reports 仿真报告
自动生成定制报告的新功能已经嵌入Fluent
a) 选择要包含的模型/求解器/结果信息
b) 导出为HTML 或PDF
报告是可交互的
c) 展开或关闭,缩放/平移图片
d) 在浏览器中查看HTML 报告时,场景可作为3D 交互式图像
3、 体积网格转换 (WT 和FT 网格划分流程):
该功能能够对周期性网格进行周期性转换,复制和自动化合并,适合与平移和旋转周期性的几何问题,客户可以先生成部分可周期性复制的网格,整体网格可以通过复制粘贴并自动合并而轻松实现,如电池包,燃气轮机等应用场景。
4、 体网格拉伸(WT 和FT 网格划分流程),体网格生成功能中,支持从面拉伸出体网格(包含Poly),典型的应用场景是将Outlet 拉伸体网格 – 可抑制(面)静压边界条件引起的压力反射。
5、 多相流模型转换:
在Ansys Fluent 19.0 版本中引入 VOF 向DPM过渡的模型,在采用VOF 模拟液滴喷雾的过程中,通过VOF 模型 检测出不同的液滴,并采用DPM(即质量点)代替液滴,同时将网格粗化。
2021 R1 补充了DPM-to-VOF,落到自由液体表面的DPM 粒子重新转变为VOF 的形式; 在VOF 中用网格解析液滴代替质点粒子。三个小的拉格朗日parcels 落到表面形成拉格朗日液膜 LWF,根据膜的高度采用VOF 模型替代;相似的,可以采用拉格朗日壁面液膜代替VOF 模型中靠近壁面的薄层。在实际工业中有很多应用场景:喷淋冷却、汽车雨刷、选择性催化还原SCR 等。
在实际工业中有很多应用场景:喷淋冷却、汽车雨刷、选择性催化还原SCR 等。
汽车雨刷仿真案例:
Ansys Fluent 除了提供拉格朗日液膜LWF,还具有欧拉液膜 EWF,与拉格朗日液膜LWF 一样,也可以与DPM 和VOF 在一定条件下相互转换。
• DPM 液滴撞击壁面形成液膜,液膜模拟采用欧拉液膜
• EWF 分离再次形成DPM液滴
• 液滴落在地面上,再次形成一层薄膜
• 薄膜的模拟由EWF 转化为VOF
6、 高速数值仿真
航空航天高超音速领域对强激波计算的计算精度有着越来越高的要求,目前通用的CFD 软件在求解强激波上存在各种困难:非结构化网格上的多维激波;振荡热通量;压力/温度相反的可实现性;迭代不收敛等。
Ansys Fluent 2021 R1 版本新增高速数值求解HSN 算法 ,可自适应检测到激波并根据激波强度应用必要的数值修正来稳定解,快速优化高速收敛,并能用于瞬态驻波分析。
7、 双温度方程
Ansys Fluent 2021 R1 版本新增双温度方程,可改进对高速气流的气动热力学状态和热
通量的预测。利用更好的内能分布近似,可以模拟高超声速流动中的热非平衡现象。对于航空航天高超音速用户计算气动热的准确性有很大提升。下图是20 马赫的圆柱钝体扰流算例。
8、 利用Ansys VRXPERIENCE 进行声音回放
在Fluent 内部生成声音文件和心理声学指标值,与VRXPERIENCE 声音配合使用,进行复杂声音分析。
相关工具/技术:
Ansys Fluent 2021R1
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