系统级热流体仿真 | Flownex 2022新功能

本文摘要（由AI生成）：

Flownex 2022引入非迭代瞬态求解器，提升求解速度，支持在迭代与非迭代间切换，保证数值稳定性。同时，增加混合物工质创建模板，支持多组分混合。新增基于机器学习的ROM生成器，支持视频录制与两相流传热模型。用户界面升级，支持4K显示，新增爬坡动作定义、单位制重置、多样图表线形等。此外，还增加了双向数据传输链接与操作记录日志功能。

崔亮

安世亚太仿真业务部

Flownex 2022中新加入了一个非迭代瞬态求解器，与传统的迭代求解器相比，非迭代瞬态求解器无需在每个时间步长内进行内迭代，因此在瞬态求解过程中显着提高了求解速度。这对于各种复杂程度的网络求解都非常有利，尤其是需要进行较长时间跨度求解的大型复杂系统。

用户可以通过Flow Solver的瞬态求解器设置中在迭代瞬态求解器和非迭代瞬态求解器之间切换，也可以通过主页功能区新增的瞬态求解器选项卡直接切换。

非迭代瞬态求解器依然采用了隐式的压力-速度耦合格式，从而保证了流动系统中的数值稳定性。

相较于迭代求解器中使用具有欠松弛的连续迭代来获得收敛解的方法，非迭代求解器对所有控制方程都相对于主变量和时间变量做完全的线性化，使用精确的梯度和导数直接计算而没有采用任何松弛方法。因此，在使用非迭代瞬态求解器选项时，收敛、松弛参数以及迭代方法中的所有输入都不再需要。

混合物工质创建模板能够为不含相变的所有流体类型混合物的创建带来便利。用户可以为每一相分别选择多种的液体和气体组分，如下图所示为含有两种液体组分和三种气体组分的气液混合物。

输运特性的混合规则分别应用于各个相，在液-气混合物的情况中，在确定液-气混合物的输运特性时还会额外考虑附加的液-气混合规则。

混合物的质量分数可以在边界条件中指定，流体组分的列表包含了混合物的所有成分。

同样的，结果中也会显示混合物中所有流体组分的质量分数结果，如下图所示。

由于某种组分的相变会受到混合物中其它相变组分存在的显着影响，因此该混合物工质创建模板目前无法创建包含相变的两相流混合物。但是，可以创建某种两相流工质和气体混合物的再混合，如下图所示。

Flownex 2022中新增了基于机器学习的ROM（降阶模型）生成器，能够生成一个支持多平台的 FMU（功能模型单元），其中包含了经过敏感性分析数据训练的神经网络。用户通过ROM生成器的向导，完成指定输入和结果属性、在敏感性分析中创建样本数据、指定神经网络超参数、评估训练的神经网络直到导出FMU ROM的整个流程。ROM生成器对话框的配置如下图所示：

该功能可以用于瞬态求解时录制某个图表曲线的变化视频或者录制整个屏幕的视频。在每个图表的属性中都会有视频录制选项，当打开此功能时，每次瞬态运行都会录制一个新的视频。也可以在Video Recorder的属性中，配置为对整个屏幕进行录制。

在使用两相流生成器创建新的两相流工质时，Steiner和Taborek归一化系数已经适用于所有的两相流，并且还提供了辐射传热模型的选择。下图是使用两相流生成器创建具有饱和沸腾和辐射模型的两相流。

支持4K分辨率显示。

“动作”用于定义瞬态的事件，新版本中新增了一种“爬坡”类型的定义方式，用于指定该动作的生效时长以及最终值，变量将会在该生效时长内，从现有值到最终值之间实现线性的“爬坡”变化。

新增了鼠标右键的快捷方式，能够快速将某一项属性参数的单位制重置为系统默认的单位制。

新增了几种绘制图表曲线时的线形。

当多个变量同时显示在图表上时，自动将相同单位制的变量成组并仅显示一个Y轴，从而让结果看起来更加美观。

新增了双向数据传输链接功能，数据传输的方向由箭头指示。双向传输在两侧均显示箭头，如下图所示。

Flownex 2022会自动将用户的操作记录到一个文件中，此日志对于跟踪项目中的变更内容和变更时间很有用。该日志文件位于项目文件夹的子文件夹CmdRec\Logs中。

每个新启动的Flownex会话都会自动开始一个包含会话日期和时间的新日志，用户、操作系统和计算机名称也会记录在每个文件中。

日志文件包含以下的用户操作记录：与绘图画布的交互（例如添加、删除、选择组件）；与页面的交互（打开、关闭、选择页面）；与快照的交互（保存、加载）；组件的输入设置；求解命令（求解稳态、瞬态、停止等）。