PERA SIM Fluid
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
PERA SIM Fluid的實(shí)例教程
PERA.SIM Fluid流體仿真系統(tǒng)是安世亞太自主開發(fā)通用仿真軟件PERA.SIM的核心模塊之一。PERA.SIM Fluid采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）數(shù)值模擬技術(shù)，包含能夠精確模擬日常遇到的各種工程流動(dòng)問題的求解器，提供可壓計(jì)算、不可壓計(jì)算、傳熱計(jì)算及多相流計(jì)算能力。
PERA.SIM Fluid具有完備的入口、出口、壁面條件，支持完整的計(jì)算格式及求解設(shè)置，內(nèi)置強(qiáng)大穩(wěn)健的各類矩陣求解器。PERA.SIM Fluid具有豐富的湍流模型，提供壓力基及密度基求解器，支持可壓/不可壓計(jì)算、瞬態(tài)/穩(wěn)態(tài)計(jì)算、多區(qū)域/介質(zhì)/共軛傳熱與輻射/浮力模型計(jì)算。
PERA.SIM Fluid進(jìn)行某型導(dǎo)彈氣動(dòng)計(jì)算
功能特色
（1）完備的入口、出口、壁面條件
針對(duì)入口、出口邊界，PERA.SIM Fluid支持各類不可壓/可壓、湍流、傳熱和浮力模型下的邊界設(shè)置，支持各坐標(biāo)系/各種情況下的壓力，速度，流量輸入。
PERA.SIM Fluid支持各類流動(dòng)、湍流、傳熱和運(yùn)動(dòng)、滑移情況下的壁面相關(guān)功能與設(shè)置輸入。
（2）完整的計(jì)算格式及求解設(shè)置
PERA.SIM Fluid支持多種離散格式，包含時(shí)間項(xiàng)格式、對(duì)流項(xiàng)格式、梯度格式、限制器格式和壓力或密度插值格式等。支持多類求解算法設(shè)置，包括算法殘差、松弛因子、初場(chǎng)初始化和求解時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)定方法等。
（3）內(nèi)置強(qiáng)大穩(wěn)健的各類矩陣求解器
PERA.SIM Fluid提供各類主流經(jīng)典的適合有限體積法的矩陣求解器，包括對(duì)角求解器、代數(shù)多重網(wǎng)格求解器、預(yù)條件雙共軛梯度求解器、預(yù)條件雙共軛梯度穩(wěn)定求解器、預(yù)條件共軛梯度求解器和光滑求解器等。
展開 導(dǎo)讀：本文基于安世亞太公司自主研發(fā)的高級(jí)通用流體CFD軟件PERA SIM Fluid，對(duì)某逆變器所用的水冷板進(jìn)行熱仿真CFD計(jì)算（包括模型處理、網(wǎng)格劃分、求解設(shè)置及后處理顯示）。
本案例主要講解了以下內(nèi)容：
• PERA SIM Fluid豐富的CAD接口；
• PERA SIM Fluid對(duì)冷板模型的多種網(wǎng)格處理方式；
• PERA SIM Fluid網(wǎng)格的顯示及質(zhì)量檢查；
• PERA SIM Fluid求解計(jì)算的相關(guān)設(shè)置；
• PERA SIM Fluid的后處理顯示。
具體的操作步驟如下：
一、模型處理
1）導(dǎo)入模型
PERA SIM Fluid可以導(dǎo)入市面上主流的多種數(shù)據(jù)格式的CAD模型，如圖1所示。
將水冷板的CAD模型導(dǎo)入后，PERA SIM Fluid自動(dòng)根據(jù)模型本身的幾何特征，形成點(diǎn)、邊、面特征，并對(duì)不同的面賦予不同的顏色，面的顏色與其名字所顯示的顏色完全一致，非常方便用戶對(duì)模型進(jìn)行檢查，如圖2所示。用戶可以在模型樹下點(diǎn)擊勾選以隱藏/顯示對(duì)應(yīng)的特征。
圖1幾何導(dǎo)入接口
圖2 導(dǎo)入水冷板模型
2）建立、封閉冷板進(jìn)出口邊界
PERA SIM Fluid提供了多樣化的前處理工具。對(duì)于此水冷板的CFD仿真計(jì)算而言，需要建立冷板進(jìn)出口邊界，并抽取其內(nèi)部的流體空間模型，以建立共軛傳熱數(shù)值計(jì)算的完整流體模型。點(diǎn)擊主菜單的幾何面板，設(shè)置選擇模式為選擇邊，分別選擇進(jìn)出口邊，點(diǎn)擊創(chuàng)建面按鈕，即可建立邊界面模型。
選擇水冷板的入口面模型，鼠標(biāo)右鍵菜單中選擇“Move to Group移動(dòng)到組”，或者點(diǎn)擊主菜單的移動(dòng)到組命令，在左側(cè)的屬性面板中輸入新的名稱in，點(diǎn)擊移動(dòng)，完成進(jìn)口邊界的建立。
展開 圖10 收斂曲線
將PERA SIM Fluid計(jì)算結(jié)果與成熟商用CFD軟件計(jì)算結(jié)果對(duì)比，兩款軟件計(jì)算的流場(chǎng)分布趨勢(shì)基本一致，總阻力偏差約為2.78%。
表1 計(jì)算結(jié)果對(duì)比
PERA SIM Fluid提供了豐富的后處理工具，可以創(chuàng)建切面/切片、等值面、云圖、矢量圖、流線圖、曲線、圖表、動(dòng)畫等圖形對(duì)象，還具有場(chǎng)變量積分運(yùn)算功能。
流線：
截面速度場(chǎng)對(duì)比：
表面壓力場(chǎng)對(duì)比：
3.結(jié)論
本文基于PERA SIM Fluid通用流體分析軟件，分析了高速列車的氣動(dòng)特性，實(shí)現(xiàn)了幾何模型處理、網(wǎng)格劃分、材料參數(shù)設(shè)置、模型和邊界條件設(shè)置、求解設(shè)置、計(jì)算以及結(jié)果后處理的完整分析流程，驗(yàn)證了PERA SIM Fluid強(qiáng)大的前后處理功能以及求解器穩(wěn)健快速的收斂特性，并與成熟的商用CFD軟件計(jì)算結(jié)果對(duì)比，流場(chǎng)結(jié)果分布基本一致，氣動(dòng)阻力的相對(duì)偏差小于3%，計(jì)算精度高。
作者：沈陽(yáng)安世亞太科技有限公司 王鑫鑫
展開 PERA SIM Fluid支持本地并行計(jì)算，可大幅提升計(jì)算效率。
圖14 局部初始化
圖15 計(jì)算設(shè)置
計(jì)算結(jié)果分析
PERA SIM Fluid提供了全面的后處理功能，可以提取點(diǎn)、線、切割面、切割體、流線、等值面、動(dòng)畫等結(jié)果，也具有創(chuàng)建圖表、自定義函數(shù)等功能創(chuàng)建針對(duì)特定問題的物理量。
圖16 船體近場(chǎng)流線
為了驗(yàn)證PERA SIM Fluid計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，使用成熟商用CFD軟件、相同的工況條件進(jìn)行了對(duì)比計(jì)算。
1）開始階段
圖17 船首和船尾自由液面分布
對(duì)比船首和船尾水相體積分?jǐn)?shù)分布，可以看到PERA SIM Fluid對(duì)液面的捕捉具有較高的精度。
圖18 自由液面高度和液面速度分布
選取VOF=0.5的等值面，與國(guó)外軟件相比，液面高度和速度分布也一致，隨著船的航行，船行波開始形成。
2）穩(wěn)定階段
達(dá)到穩(wěn)定階段后，波形趨于穩(wěn)定，船首和船尾的興波作用最強(qiáng)，并且興波不斷擴(kuò)散形成近扇形區(qū)域。
圖19 自由液面分布
圖20 自由液面高度
圖21 自由液面速度
對(duì)穩(wěn)定階段的阻力值進(jìn)行平均，獲得船體的總阻力并與國(guó)外軟件進(jìn)行了對(duì)比，偏差為5.72%。
展開 PERA SIM Fluid支持本地和遠(yuǎn)程并行計(jì)算，設(shè)置合理的并行核數(shù)求解計(jì)算。
圖8 求解參數(shù)設(shè)置
3.計(jì)算結(jié)果分析
PERA SIM Fluid提供了全面的后處理功能，可以提取點(diǎn)、線、切割面、切割體、流線、等值面、動(dòng)畫等結(jié)果，也具有創(chuàng)建圖表、自定義函數(shù)等功能創(chuàng)建針對(duì)特定問題的物理量。
圖9 迷宮式調(diào)節(jié)閥速度流線圖
為了驗(yàn)證PERA SIM Fluid計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，使用成熟商用CFD軟件、相同的工況條件進(jìn)行了對(duì)比計(jì)算，計(jì)算對(duì)比結(jié)果如下。
圖10 PERA SIM計(jì)算結(jié)果
圖11 成熟商軟計(jì)算結(jié)果
由速度、壓力分布云圖可以看出，PERA SIM Fluid與成熟商軟的計(jì)算結(jié)果基本一致：當(dāng)流體流經(jīng)過流面積驟縮流阻較大的迷宮流道時(shí)，壓力逐級(jí)降低，部分壓力水頭轉(zhuǎn)化為速度水頭，速度逐漸增加，剩余的壓力水頭被迷宮流道的阻力損失耗散；當(dāng)流體流出迷宮流道時(shí)，在過流面積較大的閥芯腔內(nèi)部發(fā)生了匯流對(duì)沖能量耗散，速度降低。
圖表為兩款軟件計(jì)算壓力值的對(duì)比，偏差為3.6%。
5.結(jié)論
本文基于PERA SIM Fluid軟件，對(duì)迷宮式調(diào)節(jié)閥進(jìn)行了流動(dòng)特性仿真，實(shí)現(xiàn)了從幾何模型處理、網(wǎng)格劃分、模型和邊界條件設(shè)定、求解及計(jì)算結(jié)果處理的完整分析流程，驗(yàn)證了軟件對(duì)不可壓縮流體流動(dòng)問題的處理能力。與成熟CFD軟件進(jìn)行了結(jié)果對(duì)比，壓力、速度場(chǎng)的分布一致，壓力數(shù)值的偏差為3.6%，保證了良好的計(jì)算準(zhǔn)確性。
作者：安世亞太工程師 田童
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PERA SIM Fluid的最新內(nèi)容
摘要：本文基于安世亞太自主研發(fā)的PERA SIM Fluid流體仿真軟件，以船體為研究對(duì)象，采用VOF多相流模型，計(jì)算了其在靜水中的行駛阻力，獲得了船行波的變化特性以及阻力數(shù)值，并與成熟的CFD軟件對(duì)比，驗(yàn)證了國(guó)產(chǎn)仿真軟件PERA SIM Fluid的精確性和可靠性。
本文基于PERA SIM Fluid 仿真軟件完成了汽車電子水泵仿真過程。
6.結(jié)論
本文用國(guó)產(chǎn)仿真軟件PERA SIM Fluid對(duì)電子封裝模型進(jìn)行了溫度場(chǎng)、流場(chǎng)分析，得到了自然對(duì)流條件下封裝表面溫度分布，為芯片封裝設(shè)計(jì)和電子產(chǎn)品制造開發(fā)提供了一定的參考信息。
可以看出，作為一款國(guó)產(chǎn)仿真軟件，PERA SIM Fluid支持耦合換熱方面的計(jì)算，能幫助分析封裝級(jí)流動(dòng)換熱問題。
摘要：本文基于PERA SIM Fluid通用流體仿真軟件，以迷宮式調(diào)節(jié)閥為研究對(duì)象，分析內(nèi)流場(chǎng)的流動(dòng)特性，獲得迷宮閥常規(guī)工況下的速度分布、壓力分布以及流動(dòng)變化，通過與成熟CFD的結(jié)果比對(duì)，驗(yàn)證了國(guó)產(chǎn)仿真軟件PERA SIM Fluid的精確性和可靠性。
3.2使用 PERA SIM對(duì)散熱方案進(jìn)行驗(yàn)證
構(gòu)建只有PCB、FPGA和散熱器的簡(jiǎn)單模型，使用PERA SIM Fluid進(jìn)行仿真計(jì)算，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行收斂，以便下一步的結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)。
綜上可得，作為國(guó)產(chǎn)自主研發(fā)的通用流體仿真軟件，PERA SIM Fluid在計(jì)算逆變器溫度場(chǎng)的過程中，能完整地對(duì)模型進(jìn)行材料定義、網(wǎng)格劃分、流體通用物理模型設(shè)置、分析求解和仿真結(jié)果可視化與數(shù)據(jù)處理。整體流程簡(jiǎn)單易用，流程完整且高效。
作者：上海安世亞太 高征宇
可以看出，作為一款自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)流體仿真軟件，PERA SIM Fluid在攪拌器單相流場(chǎng)計(jì)算過程中，能很好地完成幾何模型定義、網(wǎng)格劃分、材料定義、邊界設(shè)置、分析求解和結(jié)果查看全過程，仿真流程完善，收斂性好。
作者：安世亞太工程師 鄒劍峰
本文通過通用流體分析軟件PERA SIM Fluid對(duì)圓柱電芯液冷散熱工況仿真分析，展示PERA SIM Fluid實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池?zé)岱治龅姆椒ā?/div>
0.摘要
本文基于安世亞太自主研發(fā)的PERA SIM Fluid流體仿真軟件，對(duì)某款汽車油箱瞬態(tài)的加注過程進(jìn)行了數(shù)值仿真，獲得了油箱內(nèi)的液位高度隨時(shí)間的變化特性，驗(yàn)證了國(guó)產(chǎn)仿真軟件PERA SIM Fluid在多相流仿真領(lǐng)域的適用性和可靠性。
本文通過通用流體分析軟件PERA SIM Fluid對(duì)離心泵內(nèi)流場(chǎng)流動(dòng)進(jìn)行仿真分析，展示PERA SIM Fluid實(shí)現(xiàn)水泵特性研究的方法。
