Fluent 2025R2更新内容

本文列出Fluent 2025R2中的一些新增功能。

1 Meshing模式

快速八叉树网格生成器(Rapid Octree mesher)现已在以下方面得到改进：

• 为Rapid Octree（快速八叉树）网格生成器创建体积细化区域时，现已正式支持通过影响体(BOI)定义其范围和方向的功能。影响体指用户先前导入或创建的任意闭合曲面，相较于其他选项（如长方体或锥台），该方式能更精确地呈现目标细化区域。

• 在Rapid Octree网格生成器中采用边界投影处理方法时，现已完整支持选择离散网格优化（DMO）方案进行边界网格优化。与旧版本中提供的方案（现称为共轭梯度方案，仍可继续使用）相比，DMO方案能显著减少特征丢失现象。

• 在Rapid Octree网格生成器中采用边界投影处理方法时，现已完整支持为表面尺寸定义设置邻近细化参数。当模型中存在间隙或较小开口时，此类邻近细化设置可有效避免因特征丢失导致流道意外闭合的问题。

• 使用Rapid Octree网格生成器指定待划分网格的体积时，现可采用通用区域定义。每个定义允许指定包含在体积内或形成体积边界的材料点及其关联的面域。当几何模型中存在面域重叠或需舍弃的情况（可能导致边界面域分配不明确），或仅需对复杂模型中的局部子体积进行网格划分时，此类定义尤为实用。

• 为Rapid Octree网格生成器定义几何时，现可指定参考尺寸。该尺寸用于扩展当前定义的边界框，从而调整网格中可能的单元尺寸。相较于手动修改边界框范围，这种方法能更便捷地精确调整单元尺寸，特别适用于输入几何具有外部边界的情况（例如内部流动问题）。

2 Solution模式

新版Ansys Fluent 2025 R2的求解模式提供以下新增功能。相关说明可参考用户指南中的对应章节。

1 Licenses

新增的CFD HPC Ultimate授权级别适用于Fluent CPU或GPU求解器。该许可证包含CFD Enterprise授权功能，且允许求解器在任意数量的CPU核心或GPU上运行，无需额外HPC许可证。可通过Fluent Launcher或命令行参数-license=hpc_ultimate进行选择。

CFD HPC Ultimate许可证首次发布于2025 R1.01服务包，现已在以下方面改进：

• Aero、Icing和Polyflow工作空间现已支持CFD HPC Ultimate许可证。
• Fluent中的并发参数化工作流现已支持CFD HPC Ultimate许可证。

2 用户体验

• 学习与支持功能区选项卡新增Ansys Engineering Copilot访问权限。
• 现可通过Fluent Launcher提交批量作业。

3 文件

• 可将3D数据（图像）以USD格式保存，以便在NVIDIA Omniverse中使用。

• 可将Outline View树中Results节点对应的Case设置写入.txt和HTML格式。

• 第三方软件VKI已升级为Ceetron-SAM 2.1.0，以解决文件导入/导出时的安全问题。

• CGNS已更新至版本4.5。

• 现在将瞬态数据导出为EnSight DVS格式时会自动包含所有已定义的报告定义，并且残差数据也可用。

• 现已改进用户界面，支持读取Case或网格文件的轻量级数据，即仅读取文件的Case设置而不包含任何与网格相关的数据。当设置一个具有大量单元格的Case时，可以在内存不足以加载网格数据的设备（如个人电脑或笔记本电脑）上快速查看和/或修改设置，而无需等待网格数据的加载。

  现在还可以在读取轻量级数据后，在图形窗口中显示表面网格。这在设置边界条件、监控器、动画等操作时非常有用。

4 求解器中的网格处理

• 现可便捷地将一个或多个cell zones与所有相邻的网格区域断开连接，这些相邻区域通过共享的几何面和/或节点进行连接，使各网格区域之间能够相对移动（例如应用于滑移网格或动网格模拟场景）。

• 在使用动网格区域模拟烧蚀或侵蚀/堆积过程时，改进了网格中尖锐角点的处理方式，可能提升计算性能、精度和鲁棒性。

• 针对overset meshes，现可手动将组件网格标识为collar meshes，确保其在挖洞步骤中免受其他边界切割的影响。该功能适用于自动重叠处理不足且其他挖洞控制方法设置不便的情况。

• 创建非一致网格交界面时，改进了用于启用可调容差的文本命令（define/mesh-interfaces/auto-options/set-one-to-one-pairing-tolerance）。新增绝对容差选项，可直接定义网格交界面边界配对时使用的距离值（而非指定需乘以交界面边界最大网格长度尺度的相对长度系数）。该改进提供了更高精度的控制，可能帮助消除不必要的网格交界面或生成缺失的交界面。

5 网格区域与边界条件

• 密度基求解器现已支持多孔壁模型（perforated wall model ）。

• 现提供以下改进功能，可协助正确设置含不同材料的相邻单元区域：

• 当更改单元区域的材料时，若检测到该单元区域与含有不同材料但相同类型（流体或固体）的相邻单元区域之间存在内部边界区域，控制台将显示警告信息。

• 在执行网格检查时，若检测到不同材料的单元区域之间存在内部边界区域，检查将判定为失败（当mesh/check-verbosity文本命令设置为3时，控制台将显示警告提示）。需注意，若Case使用电池模型、换热器模型或固体氧化物燃料电池（SOFC）模型，检查不会判定失败，因为这些模型允许不同材料之间存在内部区域。

• 现可通过mesh/modify-zones/slit-interior-between-diff-materials文本命令，轻松切分处于不同材料的固体或流体单元区域之间的所有内部边界区域，以创建耦合的wall / wall-shadow对。

• 在先前版本中，合并两个非耦合面区域（例如非耦合的wall / wall-shadow对）将始终生成单一的内部类型面区域。当前版本中，Fluent软件在合并操作时会检测相邻单元区域是否具有不同材料或材料类型。若存在差异，则自动将生成的内部区域切分为耦合的wall / wall-shadow对，无需手动执行切分操作。

6 材料

• 现在采用的non-Newtonian Carreau粘度模型采用更通用的Yasuda-Carreau模型表述，该模型包含一个控制粘度曲线在零剪切与无限剪切粘度之间过渡的形状参数。

7 移动参考系

• 对于含有一个或多个移动参考坐标系区域的情况，现已全面支持采用与时间步长无关的连续性离散化方法。这种离散化方式可降低在使用压力基求解器进行瞬态模拟时，采用框架运动区域导致的结果对时间步长的依赖程度。

8 湍流

• Optimized LES Numerics现已支持GPU求解器，通常可减少每个时间步所用的迭代次数。

• GPU求解器下的GEKO模型现已支持无壁面距离(Wall Distance Free)公式。具体细节参见Generalized        (GEKO) Model。

9 Turbo设置工作流程

• Fluent的Turbo Workflow现已更名为Turbo Setup Workflow。
• Fluent对Turbo Workflow进行了功能增强，若重新打开已完成的设置，可选择在用户界面中隐藏或禁用Workflow选项卡。此外，若无关联的工作流程文件可用，Workflow选项卡将默认隐藏。

10 叶轮机械

• 启用Turbo Models时，动网格区域对话框现可同时选择一个或多个单元区域来创建多个同类型动网格区域（例如叶片）。(创建与应用动网格区域)

11 反应流

• 双势（Dual-potential）单元区域条件现已支持模拟多孔介质中的电化学反应。

12 离散相模型

• 针对平面上的DPM颗粒采样等值线图，新增

13 多相流模型

• 湿蒸汽模型对源项线性化方法进行了改进，可提升特定工况下的计算鲁棒性和收敛速度。

• 基于正交矩的积分方法（QBMM）已作为完整功能发布。该方法适用于需要更高精度求解群体平衡方程的场合。此功能在先前版本中为测试特性。

• Lee蒸发/冷凝模型现支持通过用户自定义函数（DEFINE_MASS_TR_PROPERTY UDF）来定义相间转换频率参数。

• 对于采用semi-mechanistic沸腾模型的混合多相流模拟，主要进行了以下功能改进：

• 现可为单相热通量指定 Vapor Heat Transfer Coefficient（气相换热系数）。为提高参数辨识度，原Heat Transfer Coefficient参数已更名为Liquid Heat Transfer Coefficient。

• 启用semi-mechanistic沸腾模型时，Boiling Model Expert Option将始终显示在Evaporation-Condensation模型对话框中，而旧版需通过文本用户界面（TUI）调出。

• Critical Liquid Volume Fraction现设置上限值为0.65。

14 欧拉壁面液膜模型

• 液膜通量报告中评估液膜质量流率和液膜传热率时，现已包含通过源项计算的液膜质量和热通量。液膜热源项输入格式必须采用     （式中      表示液膜质量，     为液膜液体比热容，     指液膜温度，Tref 是      的参考温度）。

15 电势场与电化学模型

• 现有的解析型锂离子电池模型可支持膨胀模型。

• 电解与氢气泵模型新增以下功能：

• 新增质子交换膜燃料电池（PEM fuel cell）装置，适用于涉及多相流的质子交换膜燃料电池建模。

• 新增高温质子交换膜电解（high temperature PEM electrolysis）装置，适用于模拟高温运行的单相电解槽。

• 新增非解析一维建模方法（unresolved 1D modeling approach），该方法作为现有非解析零维方法的扩展，可计算非解析膜电极组件（MEA）区域的水传输过程。

16 电池模型

• 新增一种更通用的热滥用模型，称为N-equation kinetics model。该模型允许用户自定义任意数量的热滥用反应。（通用N方程模型）

17 求解器初始化

• 现可通过文本命令清除边界上的剖面内存。对于边界区域存在解相关剖面的情况，重新初始化操作可能无法完全清除边界数据，此时需执行完整的内存清除操作。

• 采用压力基求解器并结合湍流模型时，现可启用一种替代处理方法：在指定零剪切力的壁面处消除湍流壁面函数的影响。此方法可能提升收敛性和求解效果。

18 Fluent原生GPU求解器

• 现可通过Fluent Launcher为原生GPU求解器启用多对多CPU/GPU重映射功能。

• 现已完整支持将原生GPU求解器计算的解数据导出为EnSight DVS文件，以便在EnSight中进行后处理。导出时可指定文件名、单元区域及/或表面、变量等参数，与CPU求解器导出操作类似。支持在稳态/瞬态计算结束后或瞬态计算过程中执行导出。

• 现可为单元区域和边界条件设置柱面剖面。

• 新增支持3D风扇单元区域条件。

• 新增支持以下边界条件：

• Inlet Vent
• Exhaust Fan

• 针对以下模型进行了GPU求解器性能优化：

• 几何/边界条件不变的S2S模型
• 滑移网格
• 火焰面生成流形(FGM)

• 新增支持电势建模功能。

• 现可实时追踪GPU的当前及峰值内存使用情况。

• 在适用的湍流模型中新增支持粘性加热功能。

• 原生GPU求解器的异步输出功能现已作为完整特性发布。该功能可在后处理监测、渲染动画、自动保存Case/数据文件及自动导出数据时提升计算性能（速度最高可提升2倍）。

• 针对完全支持的模型，现完整支持在GPU求解器中使用表达式进行报告定义和非定常统计。

• GPU求解器支持的离散相模型(DPM)功能已从beta版升级为正式版。

19 密度基求解器

• 改进了双温模型与CHEMKIN机制导入的兼容性。该改进功能允许将CHEMKIN格式的动力学机制、热力学数据库和输运性质数据库导入双温模型。同时修复了导入CHEMKIN时Blottner曲线拟合系数被错误设置为零的问题。

20 图形、报告与后处理

• 现在将标注信息与图形对象（网格、等值线、矢量线、迹线、粒子轨迹、LIC图）关联后，重新显示时标注会随图形对象一同显示。

• 二维图（如XY散点图和直方图）中      轴与      轴的范围现在可独立控制，支持手动限定某一坐标轴范围而另一坐标轴保持自动计算。

• 新增手动指定二维图中主网格线与次网格线间距的功能。详情参阅????。

• 在Windows系统控制台打印内存使用信息时（参见"内存信息"说明），除虚拟内存外将同时按节点和主机打印驻留内存数据。需注意在Windows系统中，虚拟内存对应私有字节数，驻留内存对应工作集大小；详细信息请查阅Microsoft官方文档。

• 新增曲面缓存偏好设置，可提升网格重绘与增量显示的渲染性能，该优化适用于跨网格对象操作，对所有规模Case均有益处。具体说明参见《Fluent用户指南》中"图形性能"章节。

• 提升网格曲面显示与交互性能的偏好设置现已扩展至全局网格显示。该设置位于首选项（文件>首选项...）图形分支下的"优化输入数据"选项。

21 并行处理

• 改进了-platform $= \langle \mathrm{x}\rangle命令行选项（该选项仅适用于      系统，可在支持AVX2指令集的处理器上提升运行性能）：

• 提高了<x>=intel设置的可靠性。采用此设置时，主机和节点进程将使用AVX2二进制文件，并配合Intel MKL稀疏LDU平滑器。

• 现已全面支持<x>=amd设置。采用此设置时，主机和节点进程同样使用AVX2二进制文件。

• 在使用多进程或GPU进行网格划分（配合层流模型、EDC模型或PDF输运模型）时，可启用Stiff Chemistry加权功能，从而更均匀地分配与反应积分对应的计算负载。

22 伴随求解器模块

1、以下Design Tool设置已进行调整：

• 在Design Change选项卡中：

• 形变方法选择现已改为下拉列表形式。

• 约束方法通过启用Enhanced Constraint Satisfaction选项进行切换：启用时采用增强约束方法，禁用时采用标准约束方法。

• 默认形变方法由"多项式+标准约束"变更为"多项式+增强约束"。

• 仅当选择"多项式+标准约束"形变方法时，才会显示自由变形缩放方案设置。

• 原Applied Conditions列表更名为Applied Constraints。

• 在区域条件选项卡中：

• 原Invariant选项更名为Shape Preserving。

• 新增设计工具设置可见性选项，可选择显示基础设置或高级设置。

2、选择基础设置可见性时，以下设置将被隐藏：

• 设计变更设置：

• 形变方法

• 固定曲面...

• 目标设置：

• 增加值与减少值

• 区域条件设置：

• 区域边界连续性的"连续阶数"与"定义"选项

• 数值设置：

• 所有数值设置均隐藏

3、选择高级设置可见性时，数值设置发生以下变更：

• 使用"多项式+标准约束"形变方法时，预设运动设置将被隐藏（仍可通过TUI指定）

• 在自由变形运动分组框中，约束松弛与参数松弛设置将被隐藏（仍可通过TUI指定）

• 原"容差设置"分组框更名为"残差容差"

23 参数化研究

• 导出为PowerPoint幻灯片的参数化报告具有多项增强功能，例如参数表的嵌入式Excel电子表格表示，以及可选择特定筛选后的XY图表、基于滑块的图像和图像对比，并将其添加到导出的PowerPoint演示文稿中。

• 可访问专为optiSLang生成的设计点研究提供的可视化工具。

• 可指定多种方式自定义报告相关设置，这些设置将在参数化研究中更新设计点时应用。

24 云计算

• 目前从Fluent内部登录Ansys Cloud时，默认会在Fluent界面内单独弹出认证面板。用户可通过相应偏好设置选择使用独立浏览器页面进行认证。

25 System Coupling

• 目前支持通过System Coupling与Fluent实现刚体流固耦合功能。

26 表达式

• 现可对已命名的表达式进行重命名操作，包括被其他表达式引用的表达式，以及应用于边界条件等场景的表达式。重命名后，依赖该表达式的所有位置将自动更新为新的名称，确保不会导致引用失效。

27 Web界面

• 引入多种基于图形的增强功能，例如视图弧中更具交互性的三轴坐标系，以及处理多平面曲面时的交互式三轴坐标系。

• 可通过Graphics面板调整图形窗口中显示对象的颜色与关联属性。

• 支持播放动画、查看动画单帧画面，并可在任意帧暂停或继续播放。

• 对功能面板和选择列表进行多项改进以提升可用性。

• 在单元格区域和边界条件的上下文菜单及/或面板中，可执行Display曲面操作；若曲面不存在，可选择Create Surface功能。

• 显示模拟结果时，双击图形窗口中的色带即可编辑其各项参数。

• 通过上下文菜单中的Color by > Uniform color选项，可为图形窗口内选定对象指定特定颜色。使用Esc键可取消所有选择。随后可通过Color by > Randomize colors选项对窗口中未选定对象进行随机着色。

• 使用Set transparency功能可调整选定对象的透明度。该操作将显示滑块控制条（对于0-100范围内的数值还可输入具体参数）来调节对象可见度。Reset transparency选项可清除先前设置的可见度/透明度参数。

• 视图弧中的View options新增透视投影视图与正交投影视图的切换功能（后者支持在图形窗口中可选显示标尺）。

Beta版功能

• 此次新增多项激动人心的功能增强作为Beta版功能开放试用。