Ansys Fluent 2025 R1 wprowadza szereg usprawnień i nowych funkcji, które mają na celu zwiększenie wydajności oraz rozszerzenie zakresu możliwości symulacyjnych. W tej wersji szczególny nacisk położono na rozwój solvera GPU, który działa teraz szybciej niż kiedykolwiek, a usprawnienia w interfejsie sprawiają, że każda analiza jest prostsza i bardziej intuicyjna. Na użytkownika czekają też nowe funkcjonalności – zupełnie inny poziom analiz numerycznych, o czym szerzej napisano poniżej.
Spis treści
- GPU Solver – usprawnienia dla nowych fizyk
- GPU Solver – nowe modele turbulencji
- GPU Solver – jeszcze większa wydajność
- Nowe funkcjonalności – funkcja Burst to Cloud
- Nowe funkcjonalności – modelowanie
- Nowe funkcjonalności – siatkowanie
- Nowe funkcjonalności – usprawnienia w interfejsie użytkownika
- Podsumowanie
GPU Solver – usprawnienia dla nowych fizyk
W wersji 2025 R1 solver GPU zyskał nowe możliwości, które pozwalają na bardziej zaawansowane symulacje. Dodano usprawnienia dla wielu nowych fizyk, takich jak spalanie FGM (rys. 1) w wariancie adiabatycznym i nieadiabatycznym, modelowanie akustyki Ffowcs Williams & Hawkings czy promieniowanie Surface-to-Surface (S2S).
Rys. 1. Symulacja komory spalania przy użyciu FGM oraz przyspieszenie obliczeń
W nowej wersji model energii został wzbogacony o automatyczne przełączanie między formułą energii termicznej i całkowitej. Dzięki temu symulacje są bardziej stabilne w przypadku, gdy pełna formuła energii całkowitej nie jest konieczna. Nowa wersja wspiera zmienną pojemność cieplną, zależną od temperatury, dla modeli Ideal gas, co zwiększa precyzję symulacji przepływów ściśliwych. Dodano także możliwość uwzględnienia efektów Viscous Heating, co jest kluczowe w aplikacjach obejmujących przepływy o wysokim ciśnieniu lub dużej prędkości. Metoda VOF (Volume of Fluid) na GPU (rys. 2) dostępna jest teraz w wersji beta. Ma ona jednak, na ten moment, sporo ograniczeń. Nie jest kompatybilna z modelami Species Transport, DPM oraz LES, a realizowana może być jedynie w warunkach izotermicznych (bez równania energii).
Metoda DPM (rys. 3) została wzbogacona o nowe funkcjonalności, takie jak Dynamic Drag Law, umożliwiające bardziej precyzyjne modelowanie zjawisk rozpadu kropli. Wprowadzono także wsparcie nowych warunków brzegowych dla cząstek, co pozwala na dokładniejsze odwzorowanie interakcji z powierzchniami oraz między fazami.
Do warunków brzegowych dodano nowy typ wentylatora wewnętrznego 2D (Fan Jump), który pozwala na symulację przepływu przez elementy wentylacyjne. Poprawiono także stabilność i dokładność symulacji dla warunków porowatych (Porous Jump), co ma zastosowanie w zarządzaniu przepływami w układach chłodzenia czy filtracji – na rys. 4 widoczne są przykłady ich użycia. W symulacjach turbin wprowadzono obsługę periodycznego powtarzania geometrii (Periodic repeat). Dzięki temu modele turbin mogą być szybciej i łatwiej symulowane, z zachowaniem wysokiej precyzji przy mniejszych wymaganiach obliczeniowych.
Rys. 4. Nowe warunki brzegowe
GPU Solver – nowe modele turbulencji
Istotnym usprawnieniem są także nowe modele turbulencji, w tym Gamma-Algebraic Transition Model, dla modeli k-ω oraz GEKO – wprowadzono korekcję krzywizny dla wszystkich modeli k-ω, co znacznie poprawia dokładność symulacji przepływów o dużym stopniu krzywizny lub wirów. Wprowadzona funkcja WMLES dla modelu WALE usprawnia obliczenia LES w obszarach przyściennych. Dodatkowo model WMLES zyskał ulepszoną formulację, która pozwala na stosowanie mniej szczegółowych siatek w pobliżu ścian, przy zachowaniu wysokiej precyzji obliczeń. Innym ważnym ulepszeniem jest usunięcie ogranicznika dla modelu WALE, co poprawia prognozowanie oderwania warstwy przyściennej w przypadku złożonych geometrii. Wprowadzono także możliwość korzystania z drugiej komórki dla funkcji przyściennych LES, co zwiększa dokładność przewidywania naprężeń ścinających i usprawnia modelowanie przepływów przy warstwie przyściennej.
GPU Solver – jeszcze większa wydajność
Warto także podkreślić, że solver GPU w tej wersji jest jeszcze bardziej wydajny. Zoptymalizowany coupled solver pozwala na skrócenie czasu obliczeń nawet o 30%, a redukcja zużycia pamięci wynosi od 20 do 25% (rys. 5). Dodatkowo poprawiono skalowalność na wielu GPU oraz wprowadzono wsparcie dla platform ARM, co czyni narzędzie Ansys Fluent jeszcze bardziej uniwersalnym.
Rys. 5. Usprawnienia wydajności solvera GPU
Nowe funkcjonalności – funkcja Burst to Cloud
Jedną z kluczowych nowości w opisywanej wersji Ansys Fluent jest funkcja Burst to Cloud, umożliwiająca przesyłanie obliczeń do chmury. Rozwiązanie to pozwala na elastyczne zarządzanie zasobami obliczeniowymi, co jest szczególnie przydatne przy symulacjach wymagających dużych mocy obliczeniowych. Proces konfiguracji jest intuicyjny, a użytkownicy mogą łatwo monitorować i pobierać wyniki obliczeń bez konieczności stałego nadzorowania sesji.
Nowe funkcjonalności – modelowanie
Oferowane są także nowe funkcjonalności w zakresie modelowania zagadnień elektrochemicznych, w tym symulacje ogniw paliwowych oraz zaawansowane modelowanie starzenia baterii. Dużym plusem jest również nowe podejście do łączenia stref modelu, które w nowej wersji opierać się będzie na zmiennych, co pozwoliło na wyeliminowanie wąskiego gardła przy obliczeniach obejmujących duże ilości stref (rys. 6). Dodatkowo wprowadzono usprawnienia w symulacjach z zakresu przemysłu lotniczego, obejmujące Virtual Blade Model (VBM), Icing (oblodzenie) oraz rozszerzone możliwości adaptacyjnego siatkowania.
Liczba powierzchni: 8343
Liczba powierzchni: 28
Rys. 6. Usprawnienie procesu łączenia stref
Nowe funkcjonalności – siatkowanie
Proces siatkowania również przeszedł istotne usprawnienia, co znacząco przyspiesza przygotowanie modeli do symulacji, zwłaszcza w przypadku złożonych geometrii. Nowe algorytmy automatycznego podziału siatek pozwalają na redukcję czasu przygotowania modelu nawet o 40%. Usprawniono proces generowania siatek dla złożonych układów, takich jak geometrie porowate czy elementy wirnikowe, minimalizując liczbę ręcznych interwencji użytkownika. Dodano nowe funkcje, takie jak lokalne zagęszczanie siatki przy użyciu cylindra, poprawiono jakość siatkowania cienkich ścian i warstwy przyściennej (rys. 7) oraz ulepszono kontrolę nad scalaniem w MultiZone Meshing. Dodatkowo poprawione zostały funkcje dynamicznej adaptacji siatki oraz Modular Wrapping, co znacząco usprawnia generowanie siatek dla dużych modeli, zapewniając optymalne rozmieszczenie komórek bez utraty dokładności.
Rys. 7. Nowa metoda siatkowania warstwy przyściennej
Nowe funkcjonalności – usprawnienia w interfejsie użytkownika
Ansys Fluent 2025 R1 wprowadza także zmiany w interfejsie użytkownika, które mają na celu zwiększenie komfortu pracy. Dzięki optymalizacji GUI responsywność interfejsu jest nawet 500 razy szybsza (rys. 8) w przypadku dużych modeli, złożonych z wielu obszarów. Dodano wprowadzono we Fluencie post-processing symulacji przejściowych, umożliwiający dostęp do wszystkich kroków czasowych oraz dodano dodatkowe ułatwienia w poruszaniu się oraz porównywaniu różnych przypadków w symulacjach parametrycznych.
Rys. 8. Ulepszenia responsywności interfejsu
We Fluent Web Interface wprowadzono szereg nowych funkcjonalności, w tym monitorowanie obliczeń w czasie rzeczywistym oraz rozszerzony zakres wizualizowania symulacji. Dodano również nowe fizyki obejmujące modele Eddy dissipation, spalanie FGM, VOF (bez transferu masy i reakcji), DPM oraz solver Adjoint.
Podsumowanie
Nowa wersja Ansys Fluent 2025 R1 przynosi znaczące usprawnienia w wydajności, precyzji i obsłudze nowych modeli fizycznych. Solver GPU działa szybciej i efektywniej, umożliwiając bardziej złożone symulacje przy mniejszym zużyciu zasobów. Udoskonalono modelowanie turbulencji, spalania i interakcji wielofazowych, a nowa funkcja Burst to Cloud pozwala na elastyczne wykorzystanie mocy obliczeniowej w chmurze. Dzięki usprawnieniom w siatkowaniu i interfejsie użytkownika praca z Fluentem jest teraz jeszcze bardziej intuicyjna i responsywna. Ansys Fluent 2025 R1 to narzędzie, które pozwala szybciej i dokładniej przeprowadzać symulacje w najbardziej wymagających projektach. Odkryj pełnię możliwości nowej wersji!
Autor: Jakub Tumidajski, MESco Sp. z o.o.
Obserwuj nas w mediach społecznościowych i bądź na bieżąco
