一、前处理：复杂模型高效应对，设计迭代更灵活
1. 复杂多域模型处理速度倍增
如今工程仿真中，包含上万计算域的模型越来越常见（如锂电池 Pack），传统版本在命令执行、图形显示和文件读写时往往卡顿明显。针对 10000 个以上计算域或边界的场景，处理速度大幅提升。以单核与 8 核并行的平均操作效率为例，网格显示速度提升 73%，云图显示提升 83%，矢量显示提升 80%，像包含 3.2 万个面域的锂电池 Pack 模型，整体处理效率甚至能达到之前的 5-6 倍，彻底告别复杂模型的 “等待焦虑”。
2. 部件替换无需重新划网，设计迭代提速
在 Fluent Meshing 的容错几何网格（FTM）流程中，新版本新增了 “部件替换” 功能 —— 当需要调整模型中的某个部件（如汽车外气动计算中的后视镜、扰流板）时，无需对整个模型重新划分网格，只需直接添加、移除或替换目标几何对象即可。该功能支持所有类型的网格，且能在面网格和体网格两个级别实现替换，极大缩短了设计方案迭代的时间成本。
3. 边界层连接优化，避免过渡台阶
在 FTM 流程的 “添加边界层” 任务中，当相邻计算域的边界层分辨率不同时，用户可选择 “Continuous”（非一致连接）模式，替代默认的 “Stair-Stepping”（阶梯过渡）模式，有效改善边界层区域厚度的一致性，避免因分辨率差异导致的计算误差，尤其适用于对边界层精度要求较高的流动模拟场景。
4. 表达式功能扩展，数据提取更灵活
支持通过平均、通量等 “Reduction Function” 提取进出口、壁面等固定边界的数据，进一步扩展了该功能的应用范围：不仅能获取自定义面上的数据（如用户自行创建的特定平面），还能在模型包含多孔介质域（如散热器）时，直接纳入多孔介质对力的贡献，让数据提取更贴合实际工程需求，减少后续数据处理的工作量。
二、求解器：多场景专项优化，计算效率与精度双提升
求解器是仿真的核心动力，2022R1 版本在 GPU 加速、行业专项功能、物理模型细化等方面均有重大突破，覆盖航空、电子、能源等多个领域的核心需求。
1. 多 GPU 求解器上线，算力与成本优势显著
推出了全新的多 GPU 求解器（当前为 Beta 功能），虽存在一定应用局限，但测试表现十分惊艳。以汽车外气动模拟为例：采用 1.05 亿网格、单精度计算与 GEKO 模型，在单张 A100 80G 显卡上运行时，每 2 秒即可完成一次迭代，从初始化到收敛仅需 20 分钟。从算力对比来看，1 张 NVIDIA A100 GPU 的计算性能相当于 640 个 AMD Milan 核；从成本与能耗来看，GPU 服务器相比同等性能的 HPC 集群，硬件成本降低 7 倍，功耗降低 4 倍，为大规模仿真项目提供了更经济高效的算力方案。
2. 航空气动专用界面，全流程一体化操作
针对航空领域的外气动模拟需求，Fluent “气动专用界面”（Aero Workspace），实现了从网格导入到结果后处理的全流程整合。该界面不仅适配亚音速到高超音速的全范围流动场景，还内置了最新的求解器与收敛增强功能，支持飞行条件参数化计算，无需在多个模块间切换，大幅简化了航空气动仿真的操作流程，降低了行业用户的使用门槛。
3. 气动噪声分析升级，多声源合成评估更便捷
“Ansys Sound Analysis” 对话窗口，进一步强化噪声分析能力：用户可导入特定位置的声压信号，通过传递函数模拟目标位置的声音效果；若存在风噪、HVAC（暖通空调）噪声、电机噪声等多个声源，还能直接分析接收器位置的多声源合成效果。例如，仅通过 HVAC 部件的噪声数据，即可预测舱内噪声水平，无需额外建立舱内模型，显著减少了噪声评估的建模与计算成本。
4. PCB Model 工作流程，电子散热仿真更精准
“PCB Model” 工作流程，可将 Icepak（ANSYS 旗下专注于电子散热的工具）的设置直接导入 Fluent，进行更高级的热分析。当模型包含复杂几何（需 Fluent Meshing 划网）、或需考虑冷凝等特殊物理现象（Icepak 无法满足）时，该功能优势尤为明显：Fluent 可读取 Icepak 的文件信息（包括 ECAD 的线路、层数、金属百分比），自动计算 PCB 的各向异性导热系数，并生成施加于 PCB 的固体材料，同时支持导入功率分布地图（Powermap），让电子散热仿真更贴合实际工况。
5. 锂电池仿真全面升级，寿命与 Pack 模拟更高效
- 物理化寿命模型
：摒弃此前的经验模型，采用基于电化学原理的新模型，可精准捕捉固体 - 电解质界面（SEI）层生长与析锂现象，更准确预测电池容量衰减过程。 - Pack 生成工具（Pack Builder）
：在单个模组与冷却结构高效仿真的基础上，新增 Pack 组装工具 —— 用户可利用已有水冷板，通过复制 / 粘贴电池模组快速完成 Pack 模型组装与设置，轻松获取不同模组间的性能差异。 - ROM 工具自动化
：借助 Ansys TwinBuilder 的 LTI 和 SVD ROM 技术，可在秒级获取 3D 瞬态热分析结果；新版本还新增 LTI/SVD ROM 自动训练数据生成工具，无需再通过 ACT、UDF 或脚本手动生成，大幅减少人工操作时间。
6. 间隙模型优化，旋转机械仿真更稳定
当使用动网格、Overset 网格或滑移网格模拟阀、泵等设备的开闭过程时，小间隙处的流场处理一直是难点。Fluent 2021R1 版本会将间隙处流动完全阻塞，而 2022R1 版本新增 “人工粘度法”：无需分割计算域，保持网格拓扑不变，即可精准处理间隙流场，尤其适用于齿轮泵、容积泵等旋转运动场景，显著提升计算稳定性。
7. 湍流优化器，低成本获取高保真结果
支持通过伴随求解器训练湍流模型（尤其针对 GEKO 模型），无需高昂计算成本，即可获得接近高保真度尺度解析模拟的结果。其核心逻辑是：利用梯度优化器优化 GEKO 模型系数（而非几何），结合机器学习构建系数神经网络，后续类似模拟可直接调用该网络。具体流程分为两步：第一步 “训练”—— 优化系数以匹配高保真数据（如 SBES 仿真结果）或试验数据，优化目标可是阻力系数等标量，也可是时间平均速度等场数据；第二步 “运用”—— 将训练好的神经网络整合到其他类似模拟中，快速获取高精度结果。
三、后处理：可视化与分析能力升级，结果解读更高效
后处理是仿真结果呈现与分析的关键环节，2022R1 版本在视图同步、渲染效果、功能扩展等方面进行了优化，让结果解读更直观、对比更便捷。
1. 基础功能优化，可视化体验提升
新增 “视角同步” 功能 —— 可将多个视图的视角统一，方便用户直观对比不同场景下的流场差异；同时补充了多种新渲染材料，提升模型渲染的灵活性；支持直接输出流线动画，无需借助第三方工具，简化了动态结果的分享流程。
2. 全新后处理分析界面（Beta），瞬态与对比分析更便捷
作为 Beta 功能，新增基于 Ensight 后台的后处理分析界面：虽保持 Fluent 传统图形对象模式的操作逻辑，却新增了两大核心能力 —— 一是瞬态结果后处理，可按时间步执行瞬态结果文件并快速创建动画；二是多案例对比，支持加载多个数据集，直接在界面内对比不同方案的仿真结果，大幅提升了多工况分析的效率。
总结
ANSYS Fluent 2022R1 并非局部优化，而是覆盖前处理、求解器、后处理全流程的系统性提升 —— 从复杂模型的高效处理，到多领域专项求解器的突破，再到后处理可视化与分析能力的增强，每一项改进都直击工程仿真中的实际痛点。此外，版本在旋转机械仿真流程、燃烧模拟、多相流模型等方面也有重要更新，进一步拓展了仿真的应用边界。
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