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Flow-3D V11.2



1.  FLOW-3D

1.1  可用性

消除几何模型的间隙:几何设计公差以及CAD转化为STL格式时产生的变化,都可能成为几何模型中的间隙,而这些间隙可能会干扰视图或者影响计算精度。在新版本中,用户可以在前处理器中设定距离公差来消除这些间隙,这样低于该值的间隙就将自动合并。类似的操作还可以用于所谓的“thin skin”中,即将不同组件表面错误组合产生类似的间隙。详细信息请查看Closing Gaps in Geometry部分。

NTOTALSIZE定义的输入标记:新的输入标记IF_SIZE可用于区分网格块采用总网格数还是平均网格尺寸划分的方法,系统默认的方法是采用网格尺寸的方法。如果之前的输入文件采用了网格总数的方法,那么需要确认IF_SIZE变量也进行了相应设置,不管是采用Meshing&Geometry面板或者文本编辑器方式。更多详细信息请查看Meshing部分。

网格适应:网格适应能力进一步扩展,可以定义任意几何模型的动态计算区域。这一功能通过采用新的网格的几何组件实现,这一组件可以定义计算域内一区域,可以是跨开放域与固体域的计算区域,使得网格块可以进行适应。在模拟中添加了网格组件后,位于网格树下的网格组件的网格适应功能便可以使用。更多详细信息请查看Conform to meshing component 部分。

交互式几何创建:像长方体,圆柱体,球体这些简单几何图形,可将这些图形添加到几何模型上,再加入到模拟中。例如,如果用户想在另外一个圆柱面的几何中心添加一圆柱体,那么当用户点击这个面时,特征检测工具便会自动检测到圆柱面的中心。几何模型可以交互式的进行添加和编辑。

更新图标位置:所有创建几何的图标都移动到了几何列表中, 同时Baffles,historyprobes,Viod/fluid pointers  Valves等都移动到了各自相应的列表中。

监测面图标:一个新的流量监测面图标添加到Model Setup→Meshing&Geometry窗口,这样监测面可以简单的加入到模拟中。监测面加入到模拟中后,其孔隙率自动设为1,并且不能进行修改,这样就可防止对监测面的错误输入。Baffles也可以直接从baffles列表中设置为监测面,但是其初始孔隙率默认设置为0.5。当已有的baffles定义为监测面,同时定义其孔隙率为0。当模拟卸载或者重新加载时这些baffle会被移动到监测面列表中。更多详情请查看Flux surfaces部分。

变量单位:所有变量的单位都会在对话框中显示,同时也在变量树下的列表中查看。单位只有当定义了系统单位和温度单位后才显示。

边界条件图标:网格块边界条件已经从每个网格块下移动至一个新的边界条件列表中。点击Meshing&Geometry标签,便可以看见这个边界条件列表。更多详情可查看mesh boundary conditions部分。

复制边界条件至其他网格块:Boundary Conditions列表中右击任意边界条件,再点击transfer boundaries to…,对话框将会出现显示该模拟中的所有网格块的边界条件,用户便可将所选定的网格块的边界条件运用到其他网格块上。更多细节请查看Transferring boundary conditions 部分。

自动选择数据:Preferences下添加了“SetDefault selected parameters for Selected data in output”选项。这一选项允许用户在模拟的同时不断输出选中的数据。更多详情请查看Spatial data部分。

组件属性排序:Component properties列表中的组件属性根据其激活/非激活状态进行排序。例如,属性未激活的模型组件将在属性激活的模型组件后面呈现。

|favor|FE网格的进程中断:防止进程流失中已加入中断FAVORTMFE网格进程的功能。

意外的滚轮变化:滚轮造成的组合框意外更改将进一步减少,因为必须点击组合框才能做出改变

1.2  准确性与性能                            

求解器

采用FAVORTM方法处理几何:提高组合多个组件和子组件的准确性,从而消除了几何表面间小的间隙与隆起。该方法是考虑每个计算单元内部分体积的相关旋转及位置实现的。更多信息请查看FAVOR部分。

GMRES压力求解器:针对可压/不可压流体的默认GMRES求解器,对更大时间/空间尺度的稳态/非稳态问题都具有更强的收敛特性。该求解器在不同的操作系统,电脑配置下都能给出一致的结果。更多信息请查看Convergence criteria optionspressure iteration options部分。

流体结构耦合作用及热应力演化模型: 通过优化GMRES求解器中应力和变形的数据结构有限元求解器的速度有显著提高。同时会引起更大内存的消耗,实际体现在有限元节点的增加。同时,开发了新的混合求解器,通过在输入文件中进行定义,用户可以控制额外的内存。更多信息请查看Simulation部分。

远程求解改进

总体提高:远程解决工具的核心引擎进行了升级,可大幅度提高稳定性和可靠性。下载中断不发出警告的问题也得到解决。

速度:从远程服务器下载数据到客户断工具已经从图形界面中删除,这样可消除其对计算机性能造成的不好影响。有了这一操作后,很多远程结果都可以同时下载。

将数据留在远程服务器上:位于Preference→Remote simulation Preferences中的新功能Leave results on remote选项可以将数据留在远程服务器上,直到数据同步到客户端。更多详细信息查看Remote Solving Setup 部分。

图形

底层图形处理引擎做了很多提高来提升图形的质量和性能。显而易见的影响便是在水力模拟中,处理大型光栅文件中可以看到。较好显卡(NVIidia Quadro)和足够的视频内存,便可以轻松处理含有3000万点的光栅文件。提高深度剥离功能,同时当显卡足够好时,可通过MeshingGeometry下的工具直接打开。MeshingGeometry下透视图的功能得到提升,对更大范围的几何范围能得到更一致的视图。

对象位于鼠标光标下便会高亮这一问题已经进行了修改,现在只有当光标移动到对象上方时,对象才会高亮。这一性能可以通过Meshing&Geometry工具栏下的Mouse Hover Selection进行控制。当Mouse Hover Selection关闭时,用户需双击对象才能选中它。

1.3 物理模型

一般运用

拉格朗日粒子模型:拉格朗日粒子模型进行了全新升级。其功能可通过添加多种粒子:标记,质量,流体,气体和空粒子来扩展,每一个粒子都考虑了其实际运用。添加的粒子类用于探测和质量/能量源项。用户还可以通过改变源代码添加粒子类,以修改自己想要的功能。新粒子模型中的粒子类定义通过Model SetupMeshing&Geometry窗口进行设置。更多详情可查看Particles部分。

分散相的动力液滴模型:两相漂移流模型依赖于分散相中均一粒子直径尺寸。动力液滴模型基于临界韦伯数和毛细数计算液滴临界直径,从而很好的解决了这一问题。这种方法适用于模拟气泡或者液滴分散相。更多信息请查看Drifx Flux部分。

空气夹带模型:对于流体中夹带空气的初始、边界条件以及源项的设置进行了简化和用户界面优化。用户可以在模拟中访问这些设置。更多详细信息请查看Air Entrainment部分。

流体/壁面接触时间:单个组件与流体接触的时间,现已经扩展到多个组件与流体接触的时间。在Output面板中,可以直接激活流体和壁面接触时间的计算。更多详细信息请查看Wall Contact Time部分。

通风口/阀门:用户现在可以根据流体的量来控制是否停止气体通过通风口的流动。对于液体/气体两相流动,现在两种流体都可以流动到一个点,在这之后便只有气体流出,直到出口完全被流体#1堵塞,更多详细信息请查看Flow VentValves部分。

颗粒介质模型:用户可使用的直接定义发射包沙粒体积分数的参数,灵活的使用颗粒介质模型。更多详细信息,请查看Granular Flow部分。

水和环境的应用

具有波浪吸收层的出流边界:通过添加波浪吸收边界或长方形与出流或网格边界相同的形状,可以实现波浪吸收。这一功能极大简化了计算区域中波浪阻尼区域的定义。在区域内放置波浪吸收组件的通用方法进行了保留,更多详细信息请查看Wave-absorbing Layer Sponge Layerat Outflow Boundary部分。

系泊线模型:通过采用Minimum BreakingLoad作为停泊线的新属性,停泊线模型已经拓展到系泊线的撕裂。这一改进使得停泊线一端或两端可以自由移动。同时,至少停泊线一端必须与移动组件相连接的要求也被删除。模型在不存在GeneralMoving Objects的情况下也可以使用,更多详细信息请查看Mooring Lines部分。

沉淀输运和冲刷模型:通过提高沉淀物质质量守恒,从而减少结果对网格的依赖性,使沉淀输运模型的准确与稳定性有了很大的提高。当计算堆积床的倾斜时,沉淀物的反弹的角度应适当的考虑。更多详细信息请查看Sediment Scour and Deposition部分。

1.4 用户自定义

16.0版本的IntelFORTRAN 编译器:求解器的编译器已经升级至16.0版本,用户需升级编译器之后才能进行自定义函数的使用,同时新的编译器兼容老版本的FLOW-3D软件。

FORTRAN 90格式:FORTRAN 条例从FORTRAN77变更到了FORTRAN90。除此之外,源文件的拓展由*.F改变为*.F90。老版本FLOW-3D源程序需要进行一些修改。

2. FlowSight

非惯性参考系移动:非惯性参考系(NIRF)对模拟例如卫星中的油晃荡问题移动参考系具有很大的优势。Flow-3D软件中AnalyzeDisplay面板存在的不足便是运动不可见。FlowSight可以显示NIRF在模拟中的实际运动。更多详细信息请查看Non-Inertial Reference Frame Motion部分。

距离测量工具:添加了一个可灵活使用的测量工具。可以测量任意两个物件(例如,STLsisosurfaces2D clips)之间的距离。

不均匀网格上的均匀矢量:FLOW-3D中定义拉伸网格的功能,在显示速度矢量时会出现问题。例如,一个区域内网格高度集中时,均匀的流场将会由于矢量场过密变得模糊,而在其他区域,矢量场将会比较稀疏。在这些情况下,改变显示的疏密程度并不能起作用,因为这些改变都是均一起作用的。而新的选项可以将矢量均一显示在2D切片上
解决这一问题。这一新的选项可以在
Velocity Vectors option下的Show on uniformGrid中找到。

表盘和表Add quick shapes 选项下的增加了dialsgauges的两个新的功能。Dials对时间输出高度非线性情况下,用于显示模拟时间。例如,一个射击驱动的HPDC填充的情况,由于快速射击,数据的输出频率将变得非常频繁。采用dial功能显示模拟时间将会更清楚的显示高频率帧而不仅仅是以文本形式显示时间。

用户自定义颜色范围:现采用新的用户颜色范围工具使得定义用户颜色范围变得十分容易。

样条曲线和流线型查询上的XYZ坐标:样条曲线和流线型查询相应的x/y/z坐标都将显示在查询输出对话框中。


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