安世亞太丨PERA SIM Fluid 2025新功能介紹
繼PERA SIM Mechanical 2025新功能 發(fā)布之后，PERA SIM Fluid 2025也攜重磅新功能亮相。
引言
PERA SIM Fluid是安世亞太科技股份有限公司自主研發(fā)的通用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）仿真軟件，集成了導(dǎo)入/導(dǎo)出接口、幾何修復(fù)、網(wǎng)格生成、求解計(jì)算以及后處理等核心功能，具備完整流程的流體仿真分析能力，適用于對復(fù)雜空間形狀中的流動(dòng)、傳熱等多種問題進(jìn)行數(shù)值模擬。
PERA SIM Fluid軟件可以廣泛應(yīng)用于航空航天、海洋船舶、建筑環(huán)境、車輛軌道、電子散熱、旋轉(zhuǎn)機(jī)械等領(lǐng)域的流體和傳熱仿真計(jì)算，可以高效地實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品性能進(jìn)行預(yù)測，進(jìn)而評估其設(shè)計(jì)方案安全性及可靠性，從而達(dá)到優(yōu)化、改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目的。
1.PERA SIM Fluid 2025 功能特色
豐富的CAD/CAE數(shù)據(jù)接口
PERA SIM Fluid支持幾十種幾何模型格式文件，同時(shí)具備導(dǎo)入外部網(wǎng)格直接開展求解分析的能力，也可以將PERA SIM Fluid中劃分好的網(wǎng)格文件導(dǎo)出采用其他求解器進(jìn)行計(jì)算。
專業(yè)級的幾何與網(wǎng)格功能
PERA SIM Fluid幾何模塊提供了常用的點(diǎn)線面的創(chuàng)建、編輯、刪除功能，同時(shí)具有功能強(qiáng)大的幾何模型一鍵快速修復(fù)功能，在處理幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模型方面大放光彩。網(wǎng)格模塊提供了基于幾何拓?fù)渚W(wǎng)格劃分和包面網(wǎng)格劃分多種網(wǎng)格生成方案，尤其是針對復(fù)雜、繁多、有大量缺陷的幾何模型，軟件的包面技術(shù)可以最大程度上幫助用戶實(shí)現(xiàn)快速、有效的體網(wǎng)格生成。可生成的網(wǎng)格類型包括四面體、六面體、多面體、棱柱體和錐體，能夠生成十億級規(guī)模的結(jié)構(gòu)化/非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，并可通過網(wǎng)格的并行算法提升網(wǎng)格劃分的速度。
功能強(qiáng)大的求解器
PERA SIM Fluid支持穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)、可壓/不可壓、共軛傳熱、多相流等常見的流動(dòng)傳熱問題分析。具備豐富的物理模型，例如：層流、湍流、大渦模擬等多種粘度模型，組分輸運(yùn)、VOF自由液面、歐拉多相流、DPM離散相模型，DO輻射模型，太陽輻射模型，多孔介質(zhì)模型、MRF多參考坐標(biāo)系模型、滑移網(wǎng)格模型、重疊網(wǎng)格模型、六自由度模型等，可以滿足用戶不同流體仿真業(yè)務(wù)場景的需求。具備對入口、出口、壁面、對稱面、周期面、交界面等多種邊界條件的設(shè)置選項(xiàng)。求解方法支持SIMPLE算法、PISO算法、Coupled算法及偽瞬態(tài)算法，支持一階、二階迎風(fēng)、中心差分、混合差分及MUSCL等多種離散格式，方便用戶根據(jù)流動(dòng)問題的具體特征選擇合適的算法與格式。
豐富的后處理功能
PERA SIM Fluid提供豐富的后處理功能，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線、面數(shù)據(jù)的提取與顯示，具備流線圖、矢量圖、云圖、曲線圖等多種流場結(jié)果可視化功能，同時(shí)提供了用戶自定義的場變量計(jì)算、結(jié)果動(dòng)態(tài)預(yù)覽、動(dòng)畫制作等功能，極大豐富了計(jì)算結(jié)果后處理可視化的能力。
2.PERA SIM Fluid 2025 新功能亮點(diǎn)
PERA SIM Fluid 2025版本在前處理、求解器和后處理方面均有更新和提升，新功能亮點(diǎn)包括：
支持同時(shí)導(dǎo)入多個(gè)幾何文件并提高導(dǎo)入速度
測試案例：某新能源電池包的裝配體，共645個(gè)體，文件大小15.0 MB。2024R1版本導(dǎo)入耗時(shí)166秒，2025R1版本導(dǎo)入耗時(shí)51秒。
完整支持CGNS格式文件的導(dǎo)入和導(dǎo)出功能
支持導(dǎo)入CGNS格式的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，支持將劃分好的網(wǎng)格導(dǎo)出為CGNS格式。支持導(dǎo)入CGNS格式的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，支持將計(jì)算完成的結(jié)果導(dǎo)出為CGNS格式。
邊界層網(wǎng)格設(shè)置增強(qiáng)
在邊界層網(wǎng)格的參數(shù)設(shè)置中，“第一層層高”數(shù)值與“最大總層高”數(shù)值聯(lián)動(dòng)，調(diào)整其中一個(gè)，同步更新另一個(gè)。“最大總層高”并不保證所有位置的邊界層高度都能達(dá)到設(shè)置值，具體生長的最大高度將隨幾何特征的不同而有所不同。新增Y+計(jì)算器，可以通過指定參考速度或雷諾數(shù)的方式，自動(dòng)計(jì)算出滿足Y+要求的邊界層網(wǎng)格第一層層高。
支持多組分模型
支持多組分模型，可以對多組分流體進(jìn)行計(jì)算，例如甲烷燃料噴射與空氣混合的案例。
支持離散相模型
離散相模型（Discrete Phase Model，簡稱DPM）采用歐拉-拉格朗日方法，將流場視為連續(xù)相，通過在計(jì)算的流場中跟蹤顆粒來求解離散相。離散相可以與連續(xù)相交換質(zhì)量、動(dòng)量和能量。離散相和連續(xù)相通過控制方程中的源項(xiàng)耦合。DPM模型通常用于計(jì)算低濃度顆粒（體積濃度<10%）條件下的多相流動(dòng)問題，如旋風(fēng)分離器內(nèi)的粉塵運(yùn)動(dòng)、顆粒的分選等問題。
支持穩(wěn)態(tài)VOF模型
穩(wěn)態(tài)VOF模型適用于穩(wěn)態(tài)相間界面的求解問題，例如船在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的興波阻力計(jì)算。相比瞬態(tài)VOF，能夠極大提升穩(wěn)態(tài)問題的計(jì)算速度。該模型支持相間作用力，如表面張力。支持相間質(zhì)量傳遞，提供空化機(jī)理模型。
支持太陽輻射模型
支持太陽輻射模型，包括太陽光線跟蹤模型和太陽輻照模型。
支持風(fēng)扇模型
支持使用PQ曲線對風(fēng)扇進(jìn)行模擬，包括進(jìn)氣風(fēng)扇、排氣風(fēng)扇、內(nèi)部風(fēng)扇三種邊界類型。
支持速度入口邊界隨時(shí)間變化或空間分布
支持以“數(shù)據(jù)表（時(shí)間）”的方式定義速度大小隨時(shí)間的變化，支持以“數(shù)據(jù)表（XYZ）”的方式定義速度大小隨空間坐標(biāo)的分布。
支持運(yùn)動(dòng)網(wǎng)格
支持瞬態(tài)條件下，多域之間的滑移運(yùn)動(dòng)，多域的滑移運(yùn)動(dòng)需要和交界面組合使用。支持的滑移運(yùn)動(dòng)包括流體域的繞軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和流體域的平動(dòng)運(yùn)動(dòng)，支持流體域之間的相對運(yùn)動(dòng)。
支持重疊網(wǎng)格
重疊網(wǎng)格支持穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)場景計(jì)算，通過重疊交界面將背景區(qū)域、組件區(qū)域配對為重疊區(qū)域，以滿足仿真應(yīng)用場景需求，組件區(qū)域的邊界類型為重疊網(wǎng)格邊界，背景區(qū)域的邊界類型為非重疊邊界。
支持六自由度計(jì)算
支持瞬態(tài)條件下，六自由度和重疊網(wǎng)格組合使用，六自由度模型負(fù)責(zé)計(jì)算出運(yùn)動(dòng)物體的加速度和角加速度，瞬態(tài)更新物體的位置和姿態(tài)。例如方形木塊斜拋入水的案例。
后處理支持分屏顯示
支持分屏顯示，可以在一個(gè)窗口內(nèi)同時(shí)顯示多個(gè)視圖。
支持風(fēng)扇工況點(diǎn)顯示
后處理中支持對風(fēng)扇工作點(diǎn)（計(jì)算當(dāng)前結(jié)果風(fēng)扇的流量和壓力）的顯示，支持自動(dòng)獲取前處理中定義的風(fēng)扇PQ曲線，也支持從外部數(shù)據(jù)導(dǎo)入顯示PQ曲線。
支持累計(jì)曲線繪制
累積曲線功能用于提取指定部件的累積力或累積力系數(shù)，并繪制相應(yīng)的累積曲線，以便直觀地觀察力或力系數(shù)的累積分布。例如用于繪制汽車空氣動(dòng)力學(xué)模型的阻力發(fā)展曲線。
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安世亞太具有業(yè)界完整的自主仿真技術(shù)體系，引領(lǐng)中國自主仿真技術(shù)發(fā)展。自主研發(fā)的PERA SIM通用仿真軟件能夠提供通用物理場（結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁、聲學(xué)）及耦合場分析功能，以及能同時(shí)適用于結(jié)構(gòu)、流體、電磁、聲學(xué)等學(xué)科的通用前后處理器。
