非穩態流場仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
非穩態流場仿真的實例教程
前言
CFD是工業仿真領域重要的分支之一，也是高性能計算的主要應用場景之一。本期選取了CFD領域的典型場景，穩態仿真計算案例——基于MRF方法的旋轉機械流場分析，我們選用的軟件是CFD領域最常用的仿真軟件Fluent。我們來看下基于SimForge?高性能仿真云平臺的CFD穩態計算，和其他仿真云平臺效率對比的情況。
模擬與網格
我們采用某品牌空調室外機作為穩態分析的仿真模型，如下圖所示，左側與后側的進口流域，以及前側的出口流域都考慮到計算中，并對空調內部結構簡化后進行網格劃分，最終網格單元數868萬，其中，風扇葉片的旋轉速度是850rpm。
求解設置
根據該款旋轉機械的相關參數，經過理論計算得到該旋轉機械的最大速度為25.6m/s，折合馬赫數為0.075，為不可壓縮流動，故選擇壓力基求解器，湍流模型選用了適用于旋轉機械的k-ε Realizable模型。對于動區域計算模型，本次穩態計算選擇了網格靜止不動的MRF旋轉坐標系法，計算迭代步數400步，相關設置如下。
仿真結果
迭代完成之后仿真云圖如下所示：
仿真平臺對比
我們進行Fluent旋轉機械穩態分析時,“神工坊”高性能工業仿真平臺與其他兩家仿真云平臺的硬件參數如下表所示：
計算過程中三個平臺的一些輸出日志如下圖所示：
本次仿真并行規模分別選取了16核、32核、64核、128核（受限于另外兩個平臺無法進行跨節點并行，并行規模無法進一步擴大），我們在SimForge?平臺進行了256核等更大規模的并行計算，結果顯示計算用時會進一步縮短。
展開 
非穩態流場仿真的相關專題、標簽、搜索
非穩態流場仿真的最新內容
data-initial-src="https://img.jishulink.com/202605/attachment/1190584c529641619d05f1de76dc71c8.png">
</figure>
</figure><p class="ql-align-center"><span style="color: rgb(160, 160, 160);">澆排迭代方案模流仿真結果對比
準確預測該噪聲涉及復雜的技術路徑：需利用CFD計算得到的非穩態流場數據（速度、壓力脈動），作為聲學仿真的激勵源。通過求解聲波方程（如線性歐拉方程）或采用聲類比方法（如FW-H方程），模擬由湍流邊界層分離、旋渦脫落、氣流沖擊等引起的噪聲產生與傳播過程。
4.疲勞仿真
建筑物在其全生命周期內會承受數萬甚至數十萬次風荷載循環作用。
流變動力學分析
冷卻介質的流變學特性直接決定了動力電池系統的泵送壓降、流場分布以及對復雜流道的適應能力。通過旋轉流變儀，本研究在寬剪切速率范圍內對樣品進行了高精度掃描。
5/26 | 場路協同：用 Icepak 構建高效的 STM / 代理模型工作流
講師簡介：
廉海潯 | Ansys應用工程主管
主題簡介：面向高功率密度電子系統的熱設計與系統級驗證，Icepak 正在從傳統三維熱仿真工具，演進為連接“場”與“路”的高效建模平臺。
然而，代理模型的"快"是有代價的：它需要先用海量高保真仿真數據"喂飽"自己。 從微帶貼片天線的方向圖預測，到MEMS執行器的電-熱-力三場耦合重構，再到電池充放電循環的瞬態曲線擬合，每一次代理模型的訓練背后，都是成百上千次完整多物理場求解的算力透支。本文將系統解析COMSOL代理模型的工作流計算特征，并給出面向不同規模應用的三級UltraLAB算力配置方案。
確認度量（Validation Metrics）
將仿真與試驗數據定量對比：
相對誤差：試驗值∣仿真值?試驗值∣×100%
均方根誤差（RMSE）：n∑(仿真值?試驗值)2
相關系數：衡量變化趨勢一致性
MAC值（模態置信準則）：模態分析結果對比，判斷振型相關性
三、計算特點總結
V&V 工作流對計算資源的消耗模式，與普通"跑一次仿真"截然不同：
仿真結束后，直接看探測器上的光斑分布。
最后，把計算引擎設置為場追跡，選好合適的傳播算子，然后運行。為什么這里推薦場追跡？因為DOE本質上是對光場相位進行精細調制，最終你關心的是經過傳播之后，目標面上的振幅和相位怎么演化成目標光斑。場追跡方法在這類問題上非常合適，能夠比較完整地保留波動光學信息。
第五步，跑起來，看結果說話
為什么這很重要？
和Phi二維映射、擴展場監視器區域、內存與線程的自動平衡）
3D CAD現代窗口設為默認模式
Ansys LumericalMultiphysics
VCSEL設計工具
Ansys Lumerical INTERCONNECT
非線性環緊湊模型
仿真速度提升
TWLM對數增益
眼圖逐級結果
可變與固定比特率模式
Ansys
該一體化優勢具體落地于全流程各環節：在設計建模階段，可快速搭建非球面透鏡組、DOE、微透鏡陣列、LC-SLM等各類光學元件及系統模型，兼容論文中提及的各類物理公式與算法，無需手動編程即可完成復雜模型的構建；在仿真驗證階段，可同步實現幾何光學光線追跡、物理光學衍射仿真、偏振調控、電光效應等多物理場耦合仿真，復現各類整形方案的實際效果，量化分析均勻性、能量利用率、衍射效率等核心指標，與實驗結果的吻合度達
加入Ansys之前為奧海科技仿真部經理，負責電源、逆變器、功率模塊、磁性器件、監牙耳機等相關的設計、仿真工作。主要研究方向：磁性器件、電源的損耗和EMC仿真優化設計，逆變器、功率模塊的仿真優化設計。
內容簡介：本方案圍繞功率模塊設計平臺，構建了電熱耦合穩態場模擬與自動化流程，形成基于回路的電熱耦合開發路徑，并將熱模型通過 ROM 轉寫為一維 Spice 模型，實現快速聯算與批量分析。
