Flow-3D V11.1版本的新功能介绍.doc

FLOW-3D持续简化工程师的仿真工作流程，使他们能够更快地设置模拟，避免常见的错误、识别输入数据、尽早发现丢失的输入参数、更快的通过后处理获取关键有用信息。因此，FLOW-3D V11.1相比于V11.0做了如下功能改进或增加：1. 通用应用功能改进（1）Active Simulation Control主动仿真控制： 主动仿真控制功能允许仿真参数在计算的过程中根据用户定义的历史探针条件而自动变更。比如运动物体的速度变化、边界条件的变化等。（2）Batch postprocessing批量后处理： 用户可批量定义一系列的显示或动画制作后处理，计算结束后或计算进行时即可自动执行。在FLOW-3D Output窗口的右下方可启动批量后处理。（3）Report generation报告生成：批量后处理结束后可以生成HTML形式的报告。（4）flsgrf.* 文件编辑器：V11.1版本可以对结果文件进行编辑，比如对结果文件合并、去除等。在安装目录下的local文件夹，有个grfedit.bat或grfedit.sh文件，利用该文件即可进行结果文件的编辑。（5）连接flsgrf.*文件：续接计算的flsgrf.*文件可以连接至源文件下，用以连续结果显示或动画制作。（6）卷气模型：卷气模型新增加了一个选项，可以考虑卷入气体的可压缩性。对于压力场存在显著变化的时候尤其要考虑卷气的可压缩性，比如高压铸造的充型过程。（7）Cavitation model空化模型：V11.1版本中的空化模型能更好地解决到湍流引起的空化问题。增加了基于经验关系式空化核选项，补充现有的恒定速率方法。（8）固体组件燃烧模型：新增固体组件燃烧模型，用于火箭等航天器固体燃料推进剂的模拟，燃烧反应速率可以是当地气体压力的函数。（9）双流体相变模型：过冷模型已经添加到双流体气液流动当中，通过定义过冷温度常数，气体温度可以在冷凝发生前下降到饱和温度点以下。（10）液体/壁面接触时间：V11.1版本可以计算并输出流体与每个组件的接触时间以及每个组件与流体的接触时间。该模型主要用于砂型铸造，用于检测金属液与砂型的接触时间，以及被污染的金属液的最终滞留地点。（11）Flux surfaces通量表面：通量表面属性增加一个新的属性，当流体流过激活的通量表面时，一部分空间变量如表面缺陷和流体滞留时间等参数将被重置为0，从而使得用户可以在某一指定区域内重新评价上述空间参数。2. 金属铸造应用功能改进（1）Squeeze pin model挤压探针模型：在真实压铸模具中，挤压探针用于模拟由于金属凝固过程中所产生的收缩。（2）PQ2 曲线图：利用PQ2 曲线图，用户可以更换的预估柱塞冲头的真实行为。高压铸造设计设计阶段因为实际过程参数未知，因此该模型在此阶段更加有用。（3）模具热循环模型：模具热循环模型里新增了两个阶段：喷射阶段和准备阶段。另外模具热循环求解器也得以优化，新版本的收敛性更好。（4）阀门和通气：在新版本中，阀门或通气孔的外部压力或温度可以定义为与时间相关的数据列表，从而使得用户可以更真实的定义高压铸造中上述组件的属性。（5）冷却通道：模具冷却通道可以通过热量的增加或去除进行调控。（6）计算器：计算器可以帮助预估传热系数、热渗透深度、阀门阻力系数、套筒液位深度、冲头速度等参数。3. 水利环境应用功能改进（1）Rating curve and natural inlet mesh boundary conditions水位流量关系曲线和自然进气边界条件：新版本中可以用水位流量关系曲线定义入口边界。用户仅需指定流量，液位就会根据水位流量关系曲线而自动计算。对于压力出口边界，水位流量关系曲线也可以使用，此时液位由所计算出来的流量决定。对于没有水位流量关系曲线的进口边界，用户可以定义“自然”边界条件，此时液位在仿真过程中自动计算。（2）Raster data interface栅格数据交界面： 水深测量数据可以以固定的间隔从栅格数据文件导入，该文件中包含地形高程值。此外，利用栅格数据文件可以将地形粗糙度映射到几何模型上。（3）在FLOW-3D V11.1版本中可以定义组件或子组件某一个面的粗糙度。（4）海绵（吸波）层：V11.1版本新增了采用波浪阻尼算法的海绵（吸波）层模型，利用该模型可以减少表面波在网格边界处的反射和求解中的干扰。（5）系泊缆绳：在原来的弹簧绳索功能基础上新增了系泊缆绳功能，当绳索又长且重时或为电缆（cable）时采用该模型，比如将海洋平台固定于海底的绳索。（6）沉积物冲刷模型：在新版本中，现有的用于河床迁移描述的Meye-Peter模型到的了扩展，采用了更加接近实际的Van Rijn (1984) and Nielsen (1992)模型对对其进行扩展，使得沉积物冲刷模型的适用范围变得更广。4. 易用性改进（1）GMRES 压力求解器：通过优化数据结构，改进相关参数，使得GMRES压力求解器计算速度大幅提升，但代价是所占内存比原来增加20%左右。软件默认采用的是优化后的压力求解器。（2）Sampling volumes采样体积块：在V11.1版本中用户可以定义多种采样体积块的形状，计算结束后采用体积块可输出参数种类扩大至与整体计算域的相同，比如流体体积的输出、温度/粒子数的最大值/最小值的输出等。（3）Import portfolios from previous installations：可以导入之前版本的仿真文件夹、工作组等。（4）Workspace可以被复制。（5）Workspaces can be imported from previous installations：之前版本的workspace可以导入v11.1版本中。（6）Expanded Simulation Pre-check：新增了预检测功能。在模拟开始前，可以进行预先检查，并链接至问题发生处。（7）提供透明度：深度剥离选项为透明几何图形提供了更好的展示形式。（8）增加模型交互处理功能：对于挡板、历史监测点、空域/流体域点、阀、 质量（动量）源项、挤压探针等模型增加了交互处理功能。（9）General Enable/Disable整体激活/禁止：所有的object如meshes、components、fluid regions等都可以被激活或禁止。（10）Image/Texture overlay图文重叠：在建模时，几何模型上可以放置图片以帮助用户更加直观的建模。（11）Reordering components重新排序组件：通过鼠标拖拉组件可以对组件进行重新排序。（12）FSI/TSE model：通过并行和优化部分耦合求解器，提高了该模型的性能。此外，扩展了内置的有限元网格生成器，使其可以直接在圆柱坐标系下工作。之前的版本需要用户先在笛卡尔坐标系下生成有限元网格，然后再导入柱坐标下进行仿真，采用V11.1版本后，用户不用再做这类的额外工作。（13）Mass-momentum sources质量动量源项：质量动量源项的流动定义方式增加了采用速度进行定义。另外还可以采用STL文件定义质量动量源项的形状。（14）Estimated remaining time预估剩余时间：新版本可以预估仿真剩余时间，并在信息输出窗口打印出来。（15）标尺：在几何显示窗口增加标尺，用于辅助建模。（16）去除单精度求解器和单机并行线程数选择。（17）求解器客制化：FORTRAN源代码的一个重大变化是