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如何持续领先 ANSYS CFD 13.0特性详解

发布: Simwe    来源:ANSYS    发布时间:2011-03-17    收藏】 【打印】  复制连接 【 】 我来说两句:(0逛逛论坛

丰富模型紧随时代 全面扩展CFD的应用范围

在求解器方面,FLUENT13.0 提供了拟瞬态松弛方法,能大大减少迭代步数;用势流法进行初始化,也要比传统的初场能更快得到收敛解。

在耦合计算方面,FLUENT13.0 可以和ANSOFT 耦合,用ANSOFT计算的电磁场结果作为热源输出到FLUENT中。

在并行计算方面,FLUENT13.0 大幅改善了文件的读/写速度,同时优化了多核并行效率,相对FLUENT12.1,总体的并行效率有了明显提升。

在湍流模型方面,FLUENT13.0 新增了嵌入式LES模型和SAS模型,这两个模型都比LES模型需要更少的计算机资源,同时能对用户关心的涡的瞬态发展过程很好的捕捉。

在欧拉多相流方面,FLUENT13.0 提供了新的壁面沸腾模型,可以求解非平衡的过冷沸腾和过热蒸发问题。在欧拉多相流模型里还增加了壁面成膜模型,用来计算液滴在壁面形成液膜的过程。

对多尺度气液两相流,FLUENT13.0 的非均相群体平衡模型可以更好的求解。而新增加的Level set 方法,可以替代VOF模型进行自由液面的捕捉,由于对自由表面张力的更好预测,Level set方法模拟的气泡形状更加接近试验解。

并且,新的VOF模型中,除了稳定性的提高外,FLUENT13.0 增加了数值海岸、高阶波浪的选项。对于拉格朗日多相流,新版本中的DDPM模型能将颗粒相的体积分数上限由以前DPM模型的12%,提高到堆积密度。

对于大颗粒运动的模拟,FLUENT13.0 引入了DEM离散元模型,更有效的考虑颗粒间的碰撞和弹性力等影响。喷雾是工业中许多设备中发生的两相流现象,新增加的KHRT破碎模型对喷雾的模拟也有更好的效果。

在化学反应流方面,FLUENT13.0 增加了新的真实气体模型,描述跨临界和亚临界区域的气体状态方程。辐射模型方面,最大的改进是欧拉多相流模型和DO、P1辐射模型可以兼容,对于计算高温的多相流就可以考虑辐射换热了。

CFX13.0也增加了多个新的模型。在旋转机械方面,新增加的瞬态叶栅模型能在仅计算一个通道的情况下,得到瞬态的级间复杂流动干涉现象。对于6DOF刚体运动求解器来说,新增加的状态函数能更好的模拟诸如船在波浪中的晃动、导弹飞行中的姿态变化等现象。

在拉格朗日两相流中,CFX13.0 增加了多组分液滴的蒸发;新版本可以考虑壁面粗糙度对颗粒的影响。 对于欧拉多相流,除了计算稳定性的提高外,增加了壁面凝结模型,可以计算诸如核事故时瞬态压力升高对凝结过程的影响。

燃烧模型方面, CFX-RIF小火焰库生成器,加入了液体燃料材料,计算如煤油、汽油和柴油的燃烧。此外,新增的G-equation 燃烧模型以及火花点火模型能更好的模拟内燃机燃烧。

湍流模型方面,CFX13.0 新增了BCD(有界的中心差分格式),可以消除传统中心差分格式计算LES/DES/SAS时容易产生的非物理振荡涡。

在多孔介质方面,CFX13.0可以计算多孔介质的共轭导热,模拟如汽车尾部三元催化反应器中的温度场。另外,新增的条件GGI模型,允许用户设置interface的“开”“关”状态,用于模拟如阀门开关等现象。最后,CFX-Pre新增加了界面客户定制功能,允许客户添加自己感兴趣的菜单。

图2 ANSYS FLUENT13.0 计算1110万网格时的加速性能

作为ANSYS FLUENT、CFX统一的后处理模块,CFD-POST13.0能更好的支持FLUENT的计算结果,包括DPM模拟的结果后处理。针对新增加的瞬态叶栅模型,CFD-POST增加了后处理宏,以计算其效率等宏观性质。新的后处理的速度也比以前的速度更快,尤其是两个方案进行对比的时候。如果你配备了支持3D技术的显卡和显示器,CFD-POST13.0支持的3D功能可以直观的显示出立体的效果。

本次发布会上,不少参会的客户反映:“ANSYS CFD13.0的改进,超出了他们的预期”。这些令人耳目一新的新功能,会对客户的CFD仿真工作提供更快捷、更可信的结果,也会使得客户的CFD应用范围更广泛。

 
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