ultraFluidX

快速空氣動力學模擬

產 品 亮 點

◆ 基與LES 湍流模型的格子玻爾茲曼法(LBM)
◆ 集成强大的體積網格劃分，可快速更改設計
◆ 高效的GPU 顯卡加速以支持瞬態分析
◆ 為外部空氣動力學量身定制的解決方案

 

優    勢

          使用 ultraFluidX， 可以在一臺服務器上進行高保真度的瞬態空氣動力學類比。
 

快速而易用的計算設定

          嵌入在 Altair Simulation 平臺的Altair Virtual Wind Tunnel 中，設定一個外流場空氣動力模擬變得十分便捷。針對不同的車型可快速建立相應的範本，流程清晰，不容易出錯。
 

大程度降低前處理的投入 

          得益於格子波爾茲曼方法的“拖放” 本質，求解器對面網格質量的要求低， 允許部件之間的干涉和穿透，支持全自動的網格生成，這一切都使部件替換比在真實的風洞中更容易實現，評估上百個設計方案，以便滿足法規也變得可行。

 

更短的周轉時間:一晚得到計算結果

          格子玻爾茲曼方法完美適用於大規模平行計算架構。比如GPU，為實現前所未有的周轉時間提供了舞台。採用先進科技的GPU優化算法，在單個服務器上運行一個晚上，就可以得到計算結果，同時能提供高精度的瞬態LES空氣動力學模擬結果。

顯著的成本節省

          相比於基於GPU的ultraFluidX，傳統的模擬方法需要上千個CPU核心才能達到相同等級的周轉時間。基於GPU的解決方案在減少硬體和電費成本的同時，也提升了計算效能。
 

瞬態計算

          鈍體空氣動力學，特別是汽車空氣動力學，在本質上是高度非定常的物理現象。採用ultraFluidX可在合理的時間內實現高解析度的瞬態LES模擬，不再需要以犧牲捕捉瞬態物理現象為代價，而選擇穩態分析。
 

工 業 應 用
ultraFluidX專為高解析度的外部空氣動力學而量身定制，應用包括：

在各種運行條件下的地面乘用車輛

          可以模擬車輛的氣動力以及氣動力矩(例如：阻力、升力、測傾力矩、俯仰力矩、偏轉力矩)，並可以研究三維的瞬態流場，以了解車輛的空氣動力學特性。進行CFD分析的目標包括最小化空氣阻力以減少燃料消耗，以及平衡前後升力以及側向力，以提高駕駛穩定性。

風扇氣動雜訊

          風扇旋轉區域識別為Overset Mesh，葉片幾何真實轉動。虛擬麥克風位置在計算之前提前布置，紀錄升壓訊號。

功    能

          ultraFluidX可以為你帶來更快的預處理、先進的GPU科技、最短的模擬時間以及直觀的計算結果後處理。
 

模型準備

          推薦使用HyperWorks前處理工具清理和簡化原始CAD模型。在Altair Virtual Wind Tunnel中完成模型設定，包括：風洞地面移動系統，邊界層抽吸，多孔介質，車輪轉動，格子空間加密，模型洩露查找，求解器參數等等。整個流程是高度定制化的，可以保存為範本，批量執行，極大的減少人工時間。
 

GPU計算

          相對於更繁瑣的CPU而言，GPU計算可提供效果顯著的性優勢，以及功耗降低。科學和工程計算領域的GPU革命正在迅速開展，ultraFluidX正是利用這項科技的先驅商務軟體之一，他為產品的開發速度帶來了顯著的提升。
 

結果分析

          瞬態空氣動力學分析通常產生大量的結果數據，需要對其進行後處理，以便於產品的研發改進。Altair強大的用戶端-服務器並行架構，其支持互動式CFD後處理。即便面對大型數據集，也可以輕鬆實現自動生成報告，及訂製後處理結果範本。
 

硬體要求

          Altair CFD團隊推薦使用NVIDIA A100 NVLink，或V100顯卡，他們是完善的GPU卡及科學計算的核心。ultraFluidX已在其上進行了測試。