Linux 仿真软件再进化:STAR-CCM+ 2606 强化 GPU、AI 和电磁计算

Siemens 最近发布了新一代 Simcenter STAR-CCM+ 2606。对于平时做 CFD、多物理场以及热流体仿真的用户来说，这一版的更新幅度并不算小，尤其是 GPU 计算、电磁仿真、AI 训练和网格生成效率几个方向，都有比较明显的加强。

这次一个很重要的变化，是 STAR-CCM+ 新增了面向电机分析的 有限元磁场求解器。它可以直接用于完整三维电机模型中的电磁计算，并进一步与热分析进行耦合。对于新能源汽车、电机热管理以及电驱系统研究来说，这意味着在同一个仿真环境中可以更方便地处理电磁损耗、温度场以及热热点预测等问题。

GPU 依然是这次更新的重点。STAR-CCM+ 2606 进一步扩展了 GPU 原生计算能力，Lagrangian 液滴/喷雾求解器现在可以利用 GPU 加速，主要面向燃气轮机、航空发动机等燃烧场景。同时，新版本还加入了 GPU 原生复杂化学反应求解器，针对多组分燃烧、排放以及回火等复杂问题，可以明显减少计算时间。

AI 方面，这一版也继续往前推进。PhysicsAI 现在支持多 GPU 训练，可以把训练任务分配到多块 NVIDIA GPU 上。Siemens 官方给出的数据是，在合适的计算配置下，AI 模型训练时间可以缩短到原来的约三分之一，对于需要反复训练代理模型、进行设计空间探索的用户来说还是很有吸引力的。

网格生成效率同样有提升。STAR-CCM+ 2606 对表面重网格进行了 MPI 并行化，最高可以扩展到 16 个 CPU 核心。根据 Siemens 官方测试，复杂模型的表面重网格速度最高可以提升约 2.1 倍。对于几何比较复杂、网格生成本身就占用大量时间的工程项目，这类改进其实非常实用。

另外，新版本还加入了一个比较特别的功能——CFD 计算能耗监测。现在 STAR-CCM+ 可以在计算过程中记录功耗，并生成相应的能源使用报告。随着 GPU 集群和 HPC 计算规模越来越大，仿真任务本身的耗电量也开始成为成本的一部分，这项功能更适合服务器和大规模计算场景。

后处理方面，2606 也加入了更方便的结果差值比较功能。用户可以直接对两个仿真结果进行场变量相减，从而更直观地查看不同模型、不同参数或者不同迭代结果之间的差异，而不用再单独导出数据进行后处理。

除此之外，STAR-CCM+ 2606 还增强了 SPH 粒子流动仿真，可以把有限体积得到的流场映射到 SPH 模型中，用于考虑空气流动对液滴、喷雾等行为的影响，对车辆外部水管理、传动系统喷油冷却等问题会比较有帮助。

整体来看，Simcenter STAR-CCM+ 2606 的更新方向非常明确：更强的 GPU 加速、更深的多物理场耦合，以及更多 AI 和高性能计算能力。

如果平时主要做传统稳态 CFD，这次升级带来的变化可能不会一下子全部体现出来；但对于燃烧、电机热管理、喷雾、多物理场耦合以及大规模参数计算用户来说，2606 这一版还是值得关注的。

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