Ansys新版本2023 R2：Fluids产品系列中的新功能

在Ansys，我们的计算流体动力学（CFD）软件工具包括Ansys Fluent、Ansys CFX、Ansys Forte、Ansys Turbogrid等。这些工具使您能够在许多不同的行业应用中执行CFD分析，从机翼除冰、评估车辆的空气动力学到分析印刷电路板（PCB）上的回流焊，以及对电池和燃料电池中的电化学建模，无所不包。

对于2023 R2软件版本，我们对Fluids产品系列进行了大量更新，包括Fluent的多GPU求解器的改进、用户界面（UI）和用户体验（UX）的改进，以及求解器的增强，以减少计算和内存开销。

Fluent的多GPU解算器更新

Fluent的原生多GPU求解器于2023 R1发布，使工程师能够在GPU上原生求解极其复杂和详细的模拟模型，每个GPU都取代了数百个CPU的计算能力。这一直是Ansys的一个重要关注领域，因为我们的目标是为用户提供更快地运行模拟的能力，而不影响较少硬件的准确性；并运行以前不切实际的长时间瞬态模拟。可以在Fluent的原生GPU求解器上运行的复杂模拟类型包括汽车和飞机的外部空气动力学、带有旋转部件的设备以及详细的混合时间分析。

Ansys Fluent多GPU解算器上支持滑动网格的600万RANS-LES案例。在两个GPU上运行Fluent相当于在1000多个CPU内核上运行Fluert。这带来了惊人的性能提升，包括更低的功耗和内存消耗，以及硬件成本的指数级降低。

在2023 R2中，Fluent GPU解算器的更新包括：

用户能够利用滑动网格算法对旋转和静止部件进行建模，这对于空气动力学应用和全轮涡轮机械应用中的旋转车轮建模很有用。
涡流耗散模型（EDM）的可用性，以匹配静态温度分布。雷诺平均Navier-Stokes（RANS）方程求解频率控制现在可用于应力混合涡流模拟（SBES）。
异步GPU解算器执行提高了速度，使其与UI监控和残差绘图功能解耦，允许在UI同时更新的同时继续执行解算器。
扩展GPU解算器构建为在蕞新的NVIDIA架构上运行，包括NVIDIA H100和RTX 6000 Ada。

航空航天的Fluent更新

Fluent为航空航天应用提供了广泛的功能，包括亚音速、超音速和高超音速的外部空气动力学、空气声学、机舱/驾驶舱暖通空调、飞行中结冰、Fluent Aero专用工作空间等。

虚拟刀片模型（VBM）工作流于2023 R2发布。该工作流程在城市空气市场中特别有用，可以预测旋转叶片在特定流场中的运行方式。该工作流程包括在不解决叶片几何细节的情况下在流场上添加大量效果的能力，这为用户节省了大量的解决时间。此外，还有一种新的浮动圆盘功能，它能够将VBM圆盘创建为单元区域，而无需在啮合阶段明确定义圆盘。如果需要，可以使用网格自适应来细化浮动圆盘周围的元素。

(Fluent虚拟叶片模型（VBM）的更新使用户无需解析叶片的几何细节即可对流场提供整体效果)

用户体验和工作流改进

此软件版本进行了一些图形增强和UI改进，包括使用Intel OSPRray光线跟踪引擎进行逼真的表面渲染。这在简化的UI中带来了一个单一窗口的工作流程，允许在嵌入式窗口中实时预览相机设置、高动态范围图像（HDRI）光环境，以及对环境图像进行动作的能力。此功能为模拟带来了真实感，并为模拟结果增加了洞察力。

(使用新的英特尔OSPray射线追踪引擎对石油钻机进行波浪冲击建模)

其他工作流改进包括轻量级设置模式，使用户能够以很小的计算和内存开销快速查看和编辑案例设置。此模式可以在80秒内打开60亿个单元案例，使您能够在不加载网格的情况下快速查看和编辑设置。

开发者生态系统——API和PyFluent

Ansys专注于创建一个开发者生态系统，我们的用户可以通过Python运行模拟，以扩展、自定义和自动化他们的模拟。

实现这一点的一种方法是通过应用程序编程接口（API），使用户能够访问Fluent的求解器设置和指令，用于高级定制目的。这使得用户能够根据自己独特的设计挑战和需求构建专门的解决方案。例如，用户可以调用Fluent指令或一系列Fluent指令以及其他第三方或开源指令和动作，所有这些都来自自己选择的同一脚本环境。

2023 R2，Fluent API扩展包括：