Fluent 18.0新功能之：其他

ANSYS 18.0在2017年1月底发布，来看看Fluent18.0更新了哪些内容。

1 用户界面

关于用户界面方面的更新包括：
（1）可以在树形菜单中同时选择多个子节点，如同时选择多个边界，点击右键对选择的节点进行操作。（此功能对于需要同样设置的相同类型边界条件比较好用）
（2）鼠标单击节点进行选择，双击节点打开相应的对话框或任务页面。（此功能貌似以前版本就有）
（3）对话框中的列表项默认为展开的。（此功能不错，以前默认为折叠的）
（4）可以在surface列表中使用文本进行筛选。（挺好用的功能，不过需要在前处理时做一些工作）
（5）缩放命令Scale...现在作为按钮放到了Setting Up Domain标签页中

2 求解网格

求解网格方面的更新包括：
（1）标准网格检查报告中包含了网格界面中的left-handed面检查。这些低质量的网格单元可以通过TUI命令今solve/set/poor-mesh-numerics/enable?进行修正。
（2）对于涉及到周期性或准周期性运动的动网格问题，用户现在可以通过指定参考位置进行光顺，以提高网格质量。
（3）在Setting Up Domain标签页下增加Repair按钮方便用户修复网格，也可以使用TUI命令mesh/repair-improve/repair进行网格修复。
（4）以前版本中的Smooth/Swap Mesh对话框现在改名为Improve Mesh对话框，可通过Setting Up Domain标签页中的Improve...按钮开启。
（5）目前可以利用TUI命令define → mesh-interfaces → auto-pairing自动创建非一致的分界面网格。Fluent自动检测分界面两侧区域，并自动对区域进行分组。
（6）interface中增加了static选项。用户可以利用此选项指定分界面两侧不运动也不变形的区域。激活此选项能够显著的减少内存使用及处理时间，特别是当分界面两侧有较多的区域时。
（7）对于重叠网格的更新包括：(a)动网格及滑移网格目前可以作为重叠网格的一部分。但是瞬态项只能有一阶精度，且不能有重叠边界区域、封闭区域以及动网格重构或铺层。(b)对于重叠界面，目前可以指定采用最小二乘法插值，此方法建议用于滑移网格问题中，但是不能用于多相流问题。(c)对于静止的重叠网格，可以使用二阶瞬态格式。(d)对于使用metis方法分割的稳态问题的并行计算，当求解初始化或数据读入时，Fluent自动重新划分重叠网格区域。(e)隐式及显式密度基求解器目前支持某些情况下的重叠网格，如可压缩流动模拟。

3 计算模型

模型更新方面，增加了很多新的功能。

3.1 传热及辐射模型

(1)增加了一个新的辐射模型：Monte Carlo Model
(2)在共轭传热问题中，用户可以为固态区域及流体区域指定不同的时间步长
(3)加速Cluster to Cluster算法运算效率，这对于工业上大量求解器计算效率提升非常可观。
(4)对于热耦合壁面，Mapped网格界面选项目前支持用于界面同侧多个区域面
(5)DO辐射模型计算的加速选项目前可用。在以前的版本中，此加速选项只在beta版本中可用。

3.2 燃烧及组分传输

更新内容包括：
(1)重新组织了CHEMKIN Mechanism Import对话框。
(2)增加了一个新的场变量Porous Deposition Rate，用于输出多孔区域分解率。
(3)用户可以选择特定的组分在便捷条件对话框中显示，这对于有特别多组分的问题很好用。
(4)用户可以选择特定的组分进行监控。
(5)PDF表格后处理功能目前可以用于Flamelet Generated Manifold模型
(6)UDF宏DEFINE_PDF_TABLE现在可以用于部分预混小火焰问题
(7)Chemkin机理及热数据目前不再必须与相关case文件一起存储。一档用户导入chemkin机理及thermal文件，则机理数据及thermal数据将会与case文件关联在一起，Fluent会自动提取这些数据。
(8)对于EDC模型，用户可以使用新的UDF宏DEFINE_EDC_SCALES
(9)现在可以在CHEMKIN-CFD求解器选项中使用ISAT化学反应加速度方法

3.3 离散相模型

更新的内容包括：
(1)液滴蒸发模型目前可以用于超临界压力条件
(2)之前版本的beta功能[指定特定的注入属性作为输入参数]目前已经成为常用功能。用于参数化处理，便于后期优化。
(3)增加了两个新的用于模拟气液流动的darg laws：Ishii-Zuber及Grace。这两个模型能够考虑气泡与液体之间的界面。
(4)在Discrete Phase Model对话框中，将Number of Continuous Phase Iterations per DPM Iteration更名为DPM Iteration Interval
(5)重新组织Set Injection Properties对话框中的Physical Models标签页下的内容
(6)增加了新的 DPM壁膜模型：Film Condensation Model，该 模型允许用户模拟指定壁面上液滴及多组分颗粒冷凝情况。新的注入类型Condensate可以用于没有真实注入存在的情况下。
(7)在film蒸发及沸腾模型中，增加新的DPM壁膜模型Wall Boundary Layer Model。
(8)Cone注入器加入了两种新的类型：ring-cone与Point-cone
(9)在指定注入器时选项Stagger Positions目前可以在Set Injection Properities对话框的Point Properties标签页中激活。在以前版本中，此选项只能通过TUI命令激活。
(10)后处理中增加了新的DPM场变量，包括DPM RMS Diameter、Mean DPM D20、Mean DPM D30、RMS DPM Diameter
(11)增加基于Finnie，McLaury，Oka等人工作的新的冲蚀模型，之前版本的冲蚀模型目前成为Generic。之前Generic冲蚀模型参数通过Discrete Phase Model对话框设置，现在通过Wall对话框进行设置。所有的冲蚀模型均可用于耦合及飞耦合模拟。
(12)目前可以创建报告以检测离散变量：mass source, enthalpy source, sensible enthalpy source, injected mass, influid mass, evaporated mass及 penetration length。这些报告可以写入文件、显示以及输出到控制台。

3.4 Eulerian Multiphase Model

欧拉多相流模型更新的内容包括：
(1)对于第二相，提供了新的方法From Neighboring Cell，允许通过相邻单元计算压力出口边界中的回流体积分数。
(2)目前可以模拟多个可压缩相的问题
(3)多相流case检查功能目前提供了关于case的信息汇总及建议
(4)多孔区域的Relative Permeability model目前可用，此模型在17.0版本中为beta功能。
(5)目前可用追踪任何欧拉相的流线。在之前的版本中只能追踪主相的流线。

3.5 Eulerian Wall Film Model

欧拉壁膜模型中更新了以下内容：
(1)对于隐式时间离散格式，目前可用指定壁膜子迭代报告频率。
(2)在欧拉壁膜模型中，目前可以使用Kuhnke impingement及splash模型。
(3)对于东参考系及运动壁面问题，目前在液膜定义时可指定壁膜动量通量或者相对壁面的初始速度。
(4)用户现在可以利用profile文件或UDF函数指定相变参数（冷凝及蒸发率）。之前版本的Phase Change Options现在改名为Phase Change Parameters，同时该参数从之前的 Eulerian Wall Film对话框移动至Wall对话框中。
(5)欧拉壁膜模型现在可以使用UDF宏DEFINE_IMPINGEMENT, DEFINE_FILM_REGIME及 DEFINE_SPLASHING_DISTRIBUTION

4 材料属性

(1)构建查询表以及多组分NIST真是气体模型饱和曲线的功能。此功能在17.0版本中为beta功能。
(2)使用新的UDF宏get_prop_NIST_msp访问材料热力学属性

5 区域及边界条件

(1)对于 pressure outlet, exhaust fan及 outlet vent边界条件，当有回流时可使用static backflow pressure。
(2)支持GT-POWER v2016版本
(3)目前可以同时修改多个边界的类型。通过在模型树菜单中同时选择多个边界，选择右键菜单可同时更改这些边界的类型。
(4)当使用Spalart-Allmaras及SST K-w湍流模型时（此类低雷诺数模型需要极为细密的边界层网格），可以使用额外的壁面粗糙度选项。此选项主要涉及用于结冰问题模拟，但也适用于壁面粗糙度相对于近壁面网格很大的应用场合。(这种情况在以前则需要将粗糙壁面模型建立出来，很麻烦）
(5)可以在system coupling动网格中使用contact Detection及Flow Control选项。

6 UDF及UDS

现在可以使用C++编写UDF。

7 数据输入及输出

现在可以读取或写出CSV格式的profile文件。

8 后处理

(1)结果监测现在使用报告定义来解决。报告定义除了拥有以前老的监视器功能外还提供了其他的功能。
(2)Fluent根据给定的运行环境自动选择最佳的图形驱动，除非用户在启动项中指定图形驱动或通过环境变量HOOP_PICTURE指定图形驱动
(3)现在可以通过report difinitions创建输出参数
(4)现在可以创建用户自定义报告
(5)用户现在可以使用报告定义来判断计算是否收敛
(6)Gouraud目前成为默认的光照方法
(7)在Contours对话框中提供了新的选项用于创建光滑的contours
(8)现在用户可以利用report文件数据进行快速傅里叶变换
(9)用户可以通过鼠标右键选择模型树菜单中的report definition复制报告定义
(10)基于Node-weight插值方法成为所有case的默认后处理方式，除了重叠网格。
(11)mesh，pathlines，particle tracks以及XY plots现在可以作为图形对象存储在case文件中
(12)与标记网格用于网格自适应类似，现在用户可以创建并保存基于变量最大/最小值，残差值，Y+值等数据的网格
(13)用户可以创建表达式报告定义，在其中可以使用报告定义及数学表达式
(14)现在scene允许用户在单个图形窗口中显示及保存多个图形对象
(15)现在能够使用任何定义的图形对象创建动画
(16)用户能够利用剪切板拷贝图形窗口中的图形，通过鼠标右键选择图形窗口，选择菜单copy to clipboard。此功能在17.0版本中就已经存在，但是只用于windows版本，现在在linux版本中也可以使用了

9 插件

主要有两个插件存在更新：Adjoint Module及Battery Module。
其中Adjoint Module模块更新的内容包括：
(1)Adjoint求解器目前支持单参考系（SRF）及多参考系（MRF）方法（只能使用绝对速度格式）
(2)对于使用dissipation stabilization scheme的adjoint问题中，默认使用一种新的Suppression选项可不仅阻止非稳定性增长，而且随着计算进行这些不良模式会逐渐衰减。这一机制可以提高计算稳定性、收敛性以及求解质量。
(3)Adjoint求解器目前支持包含不适用运动参考系方法的固体区域
(4)adjoint设计工具目前支持用户定义圆柱形变形区域
(5)恒定源项及adjoint-enable用户定义源（DEFINE_SOURCE_AE）目前支持能量方程，允许用户在adjoint求解器中定义热源
关于Battery Module模块更新的内容包括：
(1)用户现在可以在独立模式中运行电池电化学子模型。这允许用户在耦合流体仿真之前评估电池的性能
(2)用户现在可以使用函数Compute_OCP_NE(real x, real T)及Compute_OCP_PE(real x, real T)模拟正负电极为温度函数的开路电位
(3)两个新的函数 Compute_Ds_PE(real cs, real T)及Compute_Ds_NE(real cs, real T)可用于模拟固体相扩散系数为浓度和温度的函数的情况

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