互联网资讯 · 2025年8月11日 0

安世亚太发布PERA SIM Fluid 2025新功能解析

在同类新功能发布之后,PERA SIM Fluid 2025 也推出多项新特性,提升了前处理、求解与后处理能力。

PERA SIM Fluid 2025 新功能示意

引言

PERA SIM Fluid 是安世亚太自主研发的通用计算流体动力学仿真软件,具备导入导出接口、几何修复、网格划分、求解计算及后处理等核心能力,能够对复杂空间形状中的流动与传热进行数值分析。

该软件可广泛应用于航空航天、海洋船舶、建筑环境、车辆轨道、电子散热、旋转机械等领域的流体与传热仿真,帮助预测产品性能、评估设计方案的安全性与可靠性,从而实现优化与改进。

1. PERA SIM Fluid 2025 功能特色

丰富的 CAD/CAE 数据接口

PERA SIM Fluid 支持多种几何模型格式,具备导入外部网格直接求解的能力,也可将已划分的网格导出以用于其他求解器计算。

专业级的几何与网格功能

几何模块提供点线面创建、编辑、删除等功能,并具有快速几何修复能力,适合处理复杂几何。网格模块提供基于几何拓扑和包面网格的多种划分方案,尤其能对繁杂且缺陷较多的模型实现快速体网格生成,网格类型包括四面体、六面体、多面体、棱柱与锥体,能够生成十亿级规模的结构化或非结构化网格,并可通过并行算法提升划分速度。

功能强大的求解器

支持稳态/瞬态、可压/不可压、共轭传热、多相流等常见问题分析,具备丰富的物理模型如层流、湍流、大涡等粘度模型,组分输运、VOF自由液面、欧拉/拉格朗日多相、辐射、太阳辐射、多孔介质、MRF、滑移网格、重叠网格、六自由度等,可满足多类仿真需求。边界条件覆盖入口、出口、壁面、对称、周期、跨界等,求解方法包括 SIMPLE、PISO、Coupled 与伪瞬态,离散格式支持一阶/二阶迎风、中心差分、混合差分及 MUSCL,便于根据问题特征选择合适的格式。

丰富的后处理功能

后处理提供点、线、面数据提取与显示,具备流线、矢量、云图、曲线等多种可视化方式,并支持自定义场变量计算、结果预览、动画制作等,极大丰富了结果分析的可视化能力。

2. PERA SIM Fluid 2025 新功能亮点

PERA SIM Fluid 2025 在前处理、求解器和后处理方面均有更新,新亮点包括:

支持同时导入多个几何文件并提高导入速度

测试案例显示:某新能源电池包装配体共645个体,文件大小约15.0 MB。2024R1 版本导入耗时约166秒,2025R1 版本导入耗时约51秒。

PERA SIM Fluid 2025 新功能示意图2

完整支持 CGNS 格式文件的导入和导出

支持导入 CGNS 网格数据,并可将划分后的网格导出为 CGNS;支持导入 CGNS 的结果数据进行后处理,亦可将计算结果导出为 CGNS。

边界层网格设置增强

边界层网格参数中第一层高度与最大总层高实现联动,调整其中一个即可同步更新另一个。最大总层高并非在所有位置都能达到设定值,生长高度随几何特征不同而变化。新增 Y+ 计算器,可通过指定参考速度或雷诺数,自动计算满足 Y+ 要求的边界层第一层高度。

PERA SIM Fluid 2025 边界层示意

PERA SIM Fluid 2025 边界层示意2

支持多组分模型

能够对多组分流体进行计算,例如甲烷燃料喷射与空气的混合案例。

多组分模型示例

支持离散相模型

离散相模型采用欧拉-拉格朗日方法,将流场视为连续相,跟踪颗粒并与连续相进行质量、动量、能量交换,常用于低浓度颗粒的多相流问题,如粉尘在分离器中的运动、颗粒分选等。

离散相模型示例

离散相模型示例2

支持稳态 VO F 模型

稳态VOF模型用于稳态相分界面的求解,如船舶在匀速运动时的兴波阻力计算。相较瞬态 VOF,稳态模型在计算速度上有显著提升。该模型支持相间作用力(表面张力)与相间质量传递,提供空化机制模型。

稳态VOF示意

稳态VOF示意2

支持太阳辐射模型

覆盖太阳辐射分析,包括太阳光线追踪和太阳辐射投射模型。

太阳辐射模型示意1

太阳辐射模型示意2

太阳辐射模型示意3

支持风扇模型

可使用 PQ 曲线对风扇进行仿真,涵盖进气风扇、排气风扇与内部风扇三种边界类型。

风扇模型示意1

风扇模型示意2

支持速度入口边界随时间变化或空间分布

可以“数据表(时间)”形式定义速度随时间的变化,也可以“数据表(XYZ)”形式定义速度随空间坐标的分布。

速度入口边界随时间变化示意

支持运动网格

在瞬态条件下支持多域之间的滑移运动,需与跨界面配合使用。支持流体域绕轴旋转与平动等相对运动。

运动网格示意

支持重叠网格

重叠网格用于稳态和瞬态场景,通过在重叠边界处将背景区域与组件区域配对为重叠区域,以满足不同仿真需求,组件区域采用重叠网格边界,背景区域采用非重叠边界。

重叠网格示意1

重叠网格示意2

支持六自由度计算

在瞬态条件下,可将六自由度与重叠网格结合使用,六自由度模型计算物体的加速度与角加速度,并动态更新位置与姿态,例如将方形木块斜抛入水中的情形。

六自由度计算示意1

六自由度计算示意2

六自由度计算示意3

后处理支持分屏显示

后处理支持在同一窗口内显示多个视图的分屏功能。

后处理分屏示意

支持风扇工况点显示

后处理中可显示风扇工作点,自动获取前处理定义的 PQ 曲线,亦可从外部数据导入 PQ 曲线以实现显示。

风扇工况点显示示意

支持累计曲线绘制

累计曲线用于提取指定部件的累积力或力系数并绘制随时间的累积曲线,直观展示力的累积分布,如用于汽车空气动力学模型的阻力发展曲线。

累计曲线绘制示意1

累计曲线绘制示意2

累计曲线绘制示意3

安世亚太在石化设备分析领域的应用案例显示,PERA SIM Fluid 可用于钻井生产、储运、炼化等环节的仿真,结合搅拌釜反应器等场景展示其在实际工程中的使用价值与方法要点。

石化设备应用示意图

安世亚太具备完整的自主仿真技术体系,开发的 PERA SIM 通用仿真软件提供通用物理场及耦合场分析能力,并具备适用于结构、流体、电磁、声学等多学科的前后处理能力。