比较CFD软件-第4部分:全面的CFD软件包

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差价合约彩条

这是我们5中的第4部分 差价合约软件比较系列。如果您想在收件箱中收到其余的更新,请注册我们的 时事通讯在这里.

全面的多物理场模拟软件包– LaCrèmede laCrème

ANSYS流利vs西门子之星ccm.JPG

蝙蝠侠与超人,魔术与鸟,洋基与红袜,微软与苹果,法拉利与兰博基尼,可口可乐与百事可乐……你明白了。在顶级竞争中,世界充满了巨大的竞争。 在CFD模拟世界中,没有什么不同 流利STAR-CCM + ,在此之前 星光碟,已经为争取市场领导地位而斗争了20多年。 尽管人们偏爱“魔术”或“小鸟”可能是一种观点,但是讨论他们声称自己在做事中表现最好的说法是健康的。  We hope the following discussion of 流利 和 STAR-CCM + is helpful to everyone who will take the time to read it (spoiler alert: 确实很长),但对于拥有一定CFD经验并希望升级到全面CFD软件包的用户而言,它尤其如此。

Example #1: 西门子 Simcenter STAR-CCM +

STAR-CCM + ,在此之前 星光碟, was 要么iginally developed by researchers in Imperial College’s 差价合约 research group in the late 1980s. In time, these contributors 和 others founded the company known as CD-Adapco with the aim to bring 差价合约 to the masses. At the time of its acquisition by 西门子 AG in 2016, CD-Adapco的年收入约为2亿美元,并且以12%的复合年增长率增长. Their customer base at the time was around 3,200 at an average revenue of $65,000 per customer. STAR-CCM + is the leading provider of Multiphysics to the automotive industry which contributed 52% of CD-Adapco’s revenue at the time.  STAR-CCM + is now a Computational Aided 工程 (CAE) solution for solving multidisciplinary problems in both fluid 和 solid continuum mechanics within a single integrated user interface.

基本介面& Workflow

STAR-CCM + offers a very clean, modern interface; a result of the complete overhaul of the 要么iginal 星光碟 software that took place in 2005. STAR-CCM + is available for both Linux 和 Windows operating systems without major differences to the interface. The user can access all pre-processing, 模拟, 和 post-processing tasks from within this single interface. Batch commands for all processes can also be issued through the command line 要么 through scripts written in Java.

组织工具以简化天下足球创建,导入,仿真和结果处理过程中CAD创建或导入的工作流程。工作流程的组织在左侧的“模拟”树中自上而下,而通过顶部的工具栏可以访问系统级命令。通过CAD导入(.stl,.x_b,.step,.iges),使用内置CAD建模工具创建CAD或通过从第三方工具导入天下足球来初始化几何。从领先的3D建模程序直接导入实体模型,包括 扎实的作品, 发明者, NX , Pro / ENGINEER, 犀牛卡蒂亚 is also possible with the additional purchase of a translator plugin. Once imported, geometries are categorized as “parts” 和 “part-based operations” are encouraged by the STAR-CCM + workflow. That is, all future operations, such as applying surface meshes 要么 specifying boundary conditions, are performed with reference to the 要么iginal part, rather than continuum volume regions (meshes) created in subsequent steps. The parts-based workflow ensures that most of the 模拟 setup will not need to be repeated when replacing parts with modified geometries. 

 
Figure 1: STAR-CCM +  Interface

Figure 1: STAR-CCM + Interface

 

物理建模能力

STAR-CCM +包含多种物理模型和方法,用于模拟单相和多相流体流动,传热,湍流,固体应力,动态流体相互作用,航空声学和相关现象。常规发行版不断推出新功能。核心物理建模功能包括无粘性,层流或湍流,牛顿或非牛顿粘度,不可压缩或可压缩的流,多组分混合物,多相混合物,多孔界面或体积,无源标量,稳定或非恒定流,理想或真实气体定律的状态,传导,对流,辐射,反应流和运动方程。

STAR-CCM +附带一个包含固体,液体,气体和电化学物质类别的常用材料数据库,以及各种湍流建模选项,包括RANS模型,雷诺应力传输模型,分离和大型涡流仿真模型以及层流-湍流过渡模型。 STAR-CCM +在多相物理建模能力方面处于业界领先地位,包括欧拉多相流(气体,液体或固体),颗粒相模型,种群平衡模型(气泡大小分布),壁和大体积沸腾模型,流体体积(VOF)大量相互作用的离散对象的基于表面的跟踪模型,流体膜模型,分散和混合多相模型,拉格朗日相模型以及离散元素模型(DEM)模型。移动参考框架以及移动和变形的天下足球均可用于捕获流体或固体运动相互之间的影响。运动既可以由用户定义,也可以由动态流体相互作用(DFBI)定义。反应化学模型包括对固体,液体或气体燃料,预混合或非预混合燃烧,表面反应,颗粒反应以及煤燃烧和聚合进行建模的能力。燃烧模型包括火焰模型和反应物种迁移模型,例如涡流分解模型。复杂的化学反应可通过用户输入或通过STAR-CCM +接口(使用Chemkin等第三方工具)进行定义。 还包括电化学,等离子体动力学,电磁学,航空声学和计算流变学模型。

最近增加了一个有限元求解器,可以进行基本的固体力学建模,包括静态,动态和准静态分析,线性或非线性几何,六面体,四面体,楔形和金字塔形单元,各向同性和各向异性线性弹性材料,以及点,曲面和物体上的各种载荷和约束。

该软件随附一整套的验证和验证测试用例,可以对它们进行分析,以进行物理模型验证和软件/硬件实施验证。   

CAD清理和天下足球划分

STAR-CCM + makes the process of importing, repairing, defining 和 啮合 your CAD parts about as painless as it can be. At its most basic, cleanup to 啮合 consists of associating part level volumes 和 surfaces to the appropriate physics, volume meshes 和 boundary conditions which will be the basis of the numerical 模拟. Many part-based operations are available, such as part transformations 要么 Boolean operations. The choice of whether to perform such operations within your typical 3D solid modeling software 要么 within STAR-CCM + is based on user preference. 

下面的屏幕快照描绘了一些预处理元件,用于模拟电子设备外壳自然对流驱动的冷却,包括通过外壳壁传递的共轭热。已导入两个部分,一个框代表机箱周围的空气和机箱本身。透明显示的远场空气边界(将被指定为非壁边界条件)已在执行布尔减法之前从其余空气表面中分离出来,然后从前者减去后者。此操作定义了一个新零件,在这里称为“ AirMinusSolids”,然后将其提升到“区域”并分配给相关的物理连续体。 “机箱”部分也是如此。然后为每个零件/区域关联定义天下足球操作。

 
Figure 2: STAR-CCM +  Demonstration of Parts-Based Workflow

Figure 2: STAR-CCM + Demonstration of Parts-Based Workflow

 

对于那些3D实体模型不适合CFD模型工作流程的时代,STAR-CCM +提供了多种工具来帮助诊断和修复几何。导入几何时可以启用的一个有用选项是“检查并修复无效的实体”,它可以自动解决一些简单但常见的问题,这些问题会产生无效的几何,例如非常紧密但不重合的曲面,孔和穿孔面。当导入具有非常小或有问题的特征(例如孔或相交点)的零件时,该工具对于所关注的物理而言并不重要,这是非常方便的,它是“表面包裹器”工具。从劣质的CAD模型开始时,表面包裹器工具可提供闭合,歧管,不相交的表面。然后,以与典型导入零件相同的方式,将所得零件用于创建与物理连续体关联的体积天下足球。 

STAR-CCM +处理得特别好的另一个过程是天下足球生成。通常,首先对零件表面进行修整,以提高最终体积天下足球的质量并指定需要更高天下足球密度的几何形状。如果用户可以访问并行硬件和软件许可证资源,则可以将体积天下足球应用到一系列出色的控件和功能,并且可以以串行或并行模式执行。三种主要的天下足球模型类型是四面体,多面体和修整(六面体)。通常,四面体天下足球的处理速度快且可靠,从而允许以较少的误差对复杂的几何形状进行天下足球划分,但结果精度较低。据称,多面体天下足球为复杂的天下足球生成问题提供了一种平衡的解决方案,同时具有比四面体天下足球更高的精度。修整后的天下足球通过利用主要为六面体的体积以最小的偏斜和与流的对齐来产生最高质量的天下足球。

Figure 3: Examples of three 3d mesh types available within STAR-CCM + ; tetrahedron, polyhedron 和 hexahedron

Figure 3: Examples of three 3d mesh types available within STAR-CCM + ; tetrahedron, polyhedron 和 hexahedron

通过将棱镜天下足球划分模型作为体天下足球划分过程的一部分,可以将棱柱形近壁层包括在所有三种类型的天下足球中(如下图所示)。典型的表面和体积天下足球控件包括默认像元大小,最小和最大像元大小,像元生长速率,棱镜层厚度,棱镜层数以及允许的质量指标。 

图4:边界层的高密度棱柱啮合示例

图4:边界层的高密度棱柱啮合示例

模拟

STAR-CCM + employs both segregated 和 coupled finite volume flow solvers as well as the finite element solid stress solver mentioned previously. In the segregated flow solver, the relevant equations are solved in an uncoupled manner 和 momentum 和 continuity equation solutions are linked via a predictor-corrector approach. Solutions are updated at each iteration based on the SIMPLE algorithm developed by Professor Spalding at Imperial College. For both all relevant equation solvers, advanced controls for under-relaxation factors 和 algebraic multigrid cycles are available.

在耦合流动求解器中,使用伪时间方法同时求解相关方程。该方法对于具有主要来源项的流(例如旋转或浮力驱动的流以及高度可压缩的流)是有利的。耦合隐式求解器使用耦合代数多重天下足球方法控制稳态和非稳态分析中隐式空间积分的求解更新。如果需要,可以使用Runge-Kutta多阶段方案将耦合的显式求解器用于显式积分。对于不可压缩或中等可压缩的流动,通常首选隔离求解器,因为与耦合求解器相比,其数值和数据存储效率更高。

对于每个新版本,西门子都会提供一个来自SIMCENTER STAR-CCM +质量保证流程的测试用例验证套件。这个广泛的过程包括一个称为STAR-Test的内部测试系统,该系统连续用于软件的开发和发布。通过这套案例,用户有机会验证所接收的软件是否能够在您使用的平台上再现相同的结果(验证),同时还提供了对特定物理用例进行建模时预期的准确性的理解。 (验证)。 每个案例都有自己的文档,描述了与之进行比较的实验设置以及模拟结果的相对精度。 据我们所知,STAR-CCM +是唯一已实现的多物理场仿真工具 ASME核质量保证–符合1.   

后期处理

STAR-CCM + provides perhaps the most striking 和 intuitive flow visualization techniques among all leading 差价合约 software packages 和 which are comparatively easy to use.  We rate the inherent capabilities of STAR-CCM + on par with the capabilities of leading stand-alone visualization packages such as 视场. 最重要的是,有可能观察到流场随着模拟的迭代而变化,从而允许用户更改参数并立即查看这些更改对模拟的影响。这种交互式反馈允许对仿真进行动态监督和控制,并深入了解仿真的物理方面。 此外,由于可视化 STAR-CCM+ 利用客户端-服务器环境,大部分数据处理都在服务器进程上进行。仅将轻量级图形数据发送到客户端,从而可以从客户端工作站可视化大规模并行仿真。 

在STAR-CCM +中,所有常见的CFD显示器都可用,包括可以在表面或体积上显示的标量,矢量和流线型显示器。但是,有几种专用工具确实使STAR-CCM +在竞争中脱颖而出。首先,称为体积渲染的工具可用于显示在3D域中定义的半透明的体积对象。这些重新采样的体积或体素允许用户通过为构成感兴趣的量的基于体积的定义的轮廓表面分配不透明度来“查看流的内部”。将体积渲染与STAR-CCM +的流畅动画录制功能相结合,可以产生与时间有关的现象的逼真的可视化效果,例如下面所示的水泵模拟。

Figure 5: Animation from 差价合约 模拟 of a Water Pump utilizing the Volume Rendering Tools within STAR-CCM + to Best Visualize the Downstream Wake

说到时间相关的仿真,STAR-CCM + 允许在仿真过​​程中通过解决方案历史记录文件保存选定的数据。模拟完成后,将加载解决方案历史记录文件,并且用户可以查询其状态以进行后处理。 除了解决方案数据外,每个模拟历史记录文件还可以包含体积天下足球的副本,独立的边界曲面或两者。 以所需的时间分辨率记录重量相对较轻的模拟历史记录文件,使用户可以创建他们想要的任何可视化效果的事后动画,而无需提前预想将最吸引人,最有见地的动画以静态图形文件。

我们很高兴能与之一起使用的两个新的可视化功能是 STAR-CCM + Virtual Reality (VR) technology 和剧本功能。 VR完全提供了听起来像将提供的效果,提供了在模拟结果中四处移动的机会,这有可能提供更多有用的见解。 剧本功能就像类固醇上的典型动画。 使用编剧,动画录制不再受单个可视化的约束,而是可视化可以在整个录制中动态变化。  诸如可视化的数量,视角,物体的透明度等属性可以随着记录的进行而变化,并且可以通过前面提到的模拟历史文件与时变数据的时间步长同步。 在下面的视频中,我们收集了许多最令人印象深刻的STAR-CCM +可视化效果。

Figure 6: The best STAR-CCM + 差价合约 和 Multiphysics Animations of 2019

但是后处理不仅仅是漂亮的图片。 我们确实发现STAR-CCM +中可用的后处理量化工具的深度非常有用。 如果您能想到的话,可能无需花费很多精力就可以从STAR-CCM +输出和/或记录它。您希望记录的大多数数量都以“报告”开头。 报表可以具有多种属性,而大多数报表本质上都是统计性的,例如平均值,最小值和最大值,积分和标准偏差。 这些统计量度可以从您可以轻松创建的点或点集,或预定义的曲面或体积中提取。 引入了许多有用的基于物理的报告,包括力,传热,压降和质量流量报告,以及许多其他报告。 可以将报告快速轻松地转换为监视器,这些监视器可以跟踪迭代或时间步长上的报告值,并且只需单击一下鼠标即可将这些监视器转换为xy曲线。 此外,这样的xy-图可以用作流程可视化的注释。 通常,我们发现统计监控器可以比典型的迭代数字误差残差作为更有效的收敛准则,并且以这种方式易于使用。 热图和直方图也可以从本地获得。  

概要

We don’t find many flaws with 西门子 STAR-CCM + . 实际上,它通过提供全套的多物理功能,现代化的基于Java的界面内的简化工作流,一流的天下足球划分功能以及有见地,有意义且令人印象深刻的后处理功能,使我们作为咨询工程师的生活变得更加轻松无需获得编程博士学位。 与所有事物一样,情人眼中有很多东西,但是 we believe in the power of this software so much that we’ve partnered with 西门子 Digital Industries Software to offer STAR-CCM + to our customers. If you’d like pricing 要么 a more information on its capabilities you can contact us 这里.

优点:强大,高效且经过验证的数值方法,全套物理和多物理场功能,简化的工作流程和易用性,后处理

缺点:仍在寻找 

示例2:ANSYS 流利

我们在南方长大,那里使用的是“可乐”一词,而不是“苏打水”或“软饮料”。可口可乐不是我们所拥有的(显然,总是有甜茶),只是可口可乐似乎以这种方式主导了区域市场,所有其他苏打水都被简称为“可乐”。尽管ANSYS 流利不太具有相同的名称识别功能,因此可以将“ 差价合约”替换为“ 流利”,但还是有一些相似之处。作为当今领先的CFD软件包之一,Fluent已在该领域建立了良好的声誉,并广为人知,尊敬并广受接受。这种情况非常普遍,以至于我们经常收到客户和潜在客户的要求, .cas (或“ case”)文件,它们是本地Fluent文件,假设我们在工作中使用Fluent。

流利的历史可以追溯到1980年代初,当时一家新罕布什尔州的Creare公司与英国谢菲尔德大学的一个研究小组合作,共同开发了适用于多种工程应用的CFD软件产品。通过合作,Fluent,Inc.于1988年成立,而在2006年, ANSYS收购了公司.

快进到今天,技术得到了突飞猛进的发展,那里有许多完善的CFD软件包。 流利是否在最佳的商用CFD软件包中?我们将通过查看最新的Fluent产品版本来尝试回答此问题。 2019 R2,以了解其易用性,天下足球划分,速度,自动化和自定义的能力,后处理,客户支持以及准确性。

包装内容

为了开始使用Fluent,ANSYS提供了一些软件包(或捆绑包),其中包括Fluent以及其他支持软件。 “差价合约高级套装”包括Fluent,Workbench(管理多个软件工具的项目样式包装器), 太空宣言 (现在是独立软件的CAD工具), 远见卓识 (后处理软件包), CFX (另一个CFD求解器)以及CFD-Post(为CFX构建的后处理工具,但也能很好地与Fluent结果配合使用)。

尽管Fluent可以在基于Windows的版本或基于Linux的版本中使用,但应注意,SpaceClaim当前仅可用于Windows操作系统。

基本介面& Workflow

当前,我们的首选是使用独立的CAD软件包进行初始几何图形创建,例如 扎实的作品 要么 AutoDesk发明家。然后将这种几何体引入SpaceClaim,以分离和标记零件和边界,以及创建任何需要的天下足球细化区域(“影响体”)。接下来,将SpaceClaim几何文件导入Fluent,以进行预处理,天下足球划分和运行模拟。如果您有一段时间没有使用Fluent了,您可能想知道Design Modeler和ANSYS Mesher发生了什么,这两个Workbench工具是生成Fluent天下足球之前必需的步骤。使用新的“水密工作流程”,只需使用SpaceClaim(代替Design Modeler),然后将几何直接引入Fluent中进行本机天下足球划分即可。尽管Workbench确实具有其优势,特别是在将几何求解器和流体求解器(Fluent / CFX)与固体/ FEA求解器都在一个环境中耦合的多物理场应用耦合时,我们认为绕过Workbench的能力是一件非常好的事情。

下面显示了Fluent的主要界面,它对许多读者来说都很熟悉,因为在最近的更新中并没有太大的改变。在通过左侧的“设置”树启动仿真之前,必须输入边界条件,流体类型/属性,求解器设置,停止条件等。单击任何树项后,“任务页面”将显示更多详细信息。 可以通过右侧的主窗口查看几何图形或任何图形或轮廓(如果加载了解决方案)。对于旧用户,文本用户界面(TUI)允许在底部的“控制台”窗口中输入键盘命令。这也是在模拟过程中打印出残差和警告的地方。如果您需要查找某些东西,则顶部的功能区可以快速访问树中的大多数项目。

图7:Fluent界面,左侧为“设置”树,右侧为主查看窗口,底部为“控制台”

一旦所有边界条件,物理设置和求解器设置准备就绪,就可以直接从Fluent内部启动仿真,也可以通过批处理或作业提交脚本启动仿真(这确实需要编写案例和数据文件)。 完成后,可以在Fluent内部,通过CFD-Post或通过Ensight分析结果。

物理建模能力

如预期的那样,在Fluent中可以使用多种材料特性和物理选项,包括RANS稳态,瞬态,分离和耦合求解器,层流,湍流和过渡流求解器,单相或多相技术(包括相变),天下足球运动,能源和汇,化学反应,无源标量/示踪剂等。 LES和DES求解器也是内置的。如果没有内置的物理现象并且可用,Fluent支持使用称为UDF(用户定义函数)的用户代码,这些代码是完全可自定义的脚本,使您可以点击或“挂钩”到流量变量中,以便对每个计算单元的物理/行为建模。

尽管我们还没有时间进行充分的调查,但我们对新版本感到非常兴奋 GEKO湍流模型 弗洛里安·门特博士(Florian Menter)的研究小组现已将其包括在Fluent中,可以描述为两种最流行的RANS两方程模型之间的混合体:K-Omega SST和K-Epsilon Realizable。

图8:流利的流体体积到离散相模型的演示

图8:流利的流体体积到离散相模型的演示

另一个有希望的功能是新型混合动力车 流体体积(VOF)到离散相模型(DPM) 用于喷嘴仿真。这种新的VOF到DPM的多相方法将通过VOF模型跟踪的散装液体转换为DPM /拉格朗日技术跟踪的斑点和液滴。 ANSYS提供的右图为读者提供了该新模型如何运行的想法。

CAD清理和天下足球划分

如上所述,Fluent中的新方法被称为“水密工作流程”。 流利中的工作流“树”的屏幕截图如下所示。当您导入几何,添加天下足球参数,标注边界和区域/区域以及创建曲面和体积天下足球时,此树形结构从上到下指导您。与以前的本机Fluent天下足球划分相比,最近的改进是用户友好部门的巨大升级。请注意,“ Import Geometry”(导入几何)功能允许直接导入通用CAD文件,例如Parasolid,尽管需要购买其他许可证功能。相反,我们使用SpaceClaim预处理实体模型的几何形状,然后可以将其直接导出到Fluent。 太空宣言可以导入通用和本机CAD文件,包括Parasolid和SolidWorks格式。 

图9:水密几何工作流树

图9:水密几何工作流树

此处添加的关键功能是用户现在可以导入实体几何,然后在Fluent中生成内部“流体空间”以运行CFD模拟。所有这些都在“水密工作流”树的“封闭流体区域”功能内完成。从理论上讲,可以只在ANSYS软件包内创建几何图形,而无需外部CAD软件包。但是,我们仍然发现在导入到SpaceClaim / 流利中之前在外部CAD程序包中生成流体域更为方便,这也是一种完全可以接受的技术。应当注意,SpaceClaim本身是功能齐全的3D CAD工具。您可以从头开始创建几何形状,就像在其他任何知名的CAD软件包中一样,尽管界面确实需要一些习惯,因为没有CAD的“树”来详述3D零件的构建方式。与SolidWorks和Inventor的更常见的参数化建模方法相比,SpaceClaim使用直接建模方法所需的思维方式有所不同-使用鼠标拉伸和拉伸实体和面,而不是先设置草图,然后通过具有指定功能的特征函数拉伸/切割尺寸。

一旦完成了水密工作流程并创建了天下足球,就可以设置CFD模拟参数了。此时,用户通过写出.msh文件来保存生成的天下足球。通常,经常写/保存是个好主意,尤其是在通过写出.cas文件设置完所有物理/设置后,“以防万一”下坡(双关语)。

流利内的天下足球是最新版本真正发挥作用的地方。现在该过程非常简单,剩下的工作量将由工作流指导用户。体天下足球划分选项为四面体,六面体,多面体和多面体。我们喜欢的一个功能是天下足球尺寸的“预览”,它允许用户查看计算单元的大小。 之前 任何东西都是天下足球状的。这样可以节省大量时间,否则将天下足球与过于粗糙或过于精细的天下足球进行天下足球划分会浪费很多时间。我们也喜欢完成后生成的天下足球物体的自动“切割视图”,如下所示。

图10:自动显示的“剪切天下足球”的ANSYS 流利视图

图10:自动显示的“剪切天下足球”的ANSYS 流利视图

最新版本对本机Fluent天下足球划分的另一个更新是新的Mosaic天下足球划分技术,也称为“ poly-hexcore”。该天下足球器创建混合六面体/多面体天下足球,其中在整体流动区域中创建与流对齐的六面体单元,并在壁附近利用与壁对齐的多面体单元和边界层单元(“膨​​胀层”)。 根据Fluent的文献,与单独使用多面体(提高速度)相比,这种天下足球类型显示出相似(或提高)精度的总细胞数改善。在测试内部流动几何时,我们能够轻松地创建一个多六边形天下足球。与我们使用相同的最小/最大像元大小设置生成的多面天下足球相比,多六面体天下足球总共减少了约10%的像元。我们还注意到,与相应的全多面体天下足球的〜13.5分钟相比,多面体的啮合时间从3分钟(4个芯体)缩短了。这是一个相当大的加速(〜4.5倍),可以节省大量时间来生成更大,更复杂的天下足球。 

图11:ANSYS 流利 Poly-hexcore天下足球

图11:ANSYS 流利 Poly-hexcore天下足球

另外,正如对此类软件的预期,可以使用并行天下足球划分,这可以通过利用更多可用处理器来缩短天下足球划分时间。

模拟

流利包括各种数值求解器,包括隔离/简单和压力-速度耦合,适用于高速情况。如果您有可用的内核,或者可以在云中运行案例,Fluent可以完全并行化。可以通过用于设置案例的GUI在本地运行作业 要么 它们可以从命令行或作业提交脚本以批处理模式运行。即使案例已经在Windows中进行了预处理和设置,也可以在Linux中运行,反之亦然。流场数据(全天下足球或在某些预设的监控点/位置)可以在仿真过程中自动保存/导出,这对于瞬态情况和调试特别方便。

我们喜欢的一项新功能是能够使用在启动之前设置的“报告”值监视您的案件的功能。例如,您可以在每次迭代时报告跨某些平面/边界的压降。也可以在仿真过程中即时绘制,并可以基于这些自定义报告创建收敛标准。我们知道这些功能可在其他软件包中使用,它们是最近Fluent发行版中受欢迎的功能。

尽管我们尚未对其进行测试,但ANSYS仍在吹捧一些令人印象深刻的产品 通过使用GPU处理器来提高性能 用于流畅的计算。我们认为,实际性能的提高将随特定案例的设置而有所不同。

另一个新功能是能够在GUI内创建用户“现场功能”,并且可以基于任何现有流场参数(例如压力,密度等)。这些功能很可能会取代更复杂的“用户定义”需要使用C编程语言编写的已编译代码/脚本的函数(UDF)。

最后,ANSYS维护 测试用例套件 在每个版本之前在软件上运行。该测试的目的是允许用户验证该软件是否符合文档要求,并向用户提供可以在允许的精度水平内充分解决各种物理问题的信心。我们强烈建议您查看列表,以查看是否涵盖了您的用例。

后期处理

图12:ANSYS 流利后处理

图12:ANSYS 流利后处理

模拟完成后,有几种方法可以对结果进行后处理。 流利内具有通用的CFD后处理功能,例如轮廓,流线,矢量以及通过XY图分析数据。另一个选项是CFD-Post,它也提供类似的功能。对于临时情况,CFD-Post可能更易于使用,但我们认为这实际上取决于用户的偏好。我们确实喜欢您可以在CFD-Post(.cst)中保存“状态”文件。如果您有很多案例是针对相同的几何(或相似的几何)运行的,并且您想确保所有绘图都是一致的,这将很方便。首先可以加载状态文件,然后可以将每种情况的结果(数据文件)导入“状态”。如果创建了流线图,轮廓线和XY图,则不必为每个数据文件重新制作它们,因为它们存储在状态文件中。

远见卓识,这是ANSYS的一项新收购,是后处理的完全不同的选择。不幸的是,我们不熟悉它,但是在线观看了一些出色的视频/图像,展示了可以做的事情。它似乎能够显示固体FEA模型结果以及流体CFD情况,并且对于分析和动画化流体-相互作用数据非常令人印象深刻。 流利随附了此功能强大的工具,如果您尚未进行调查,似乎值得您花时间研究它。

概要

凭借CFD的悠久历史,对代码库和功能的不断创新和不断升级,以为众多流程案例/类型提供准确且经过验证的结果,稳固的用户群和社区以及为客户提供广泛支持的专门客户支持而享有盛誉在线资源和网络研讨会,整体Fluent是一个强大的多物理场软件平台。 最近添加的功能大大增加了它的易用性。 

优点:功能强大,高效且经过验证的数值方法,全套物理和多物理场功能

缺点:需要用于预处理(SpaceClaim)和高级后处理(Ensight)的独立软件,成本

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