Altair ultraFluidX 是一款用于快速预测乘用车与商用车的空气动力特性的仿真工具,同时也可用于 建筑物环境空气动力学的评估。这项基于格子玻尔兹曼方法的前沿技术在进行了 GPU 优化后更是突显了无 与伦比的性能优势。
Altair ultraFluidX 是一款用于快速预测乘用车与商用车的空气动力特性的仿真工具,同时也可用于 建筑物环境空气动力学的评估。这项基于格子玻尔兹曼方法的前沿技术在进行了 GPU 优化后更是突显了无 与伦比的性能优势。
• 基与 LES 湍流模型的格子玻尔兹 曼法 (LBM) • 集成强大的体积网格划分,可快速更 改设计 • 高效的 GPU 显卡加速以支持瞬态分 析 • 为外部空气动力学量身定制的解决方案
优势 使用 ultraFluidX,可以在一台服 务器上进行高保真度的瞬态空气动力 学模拟。 快速而易用的计算设置 嵌入在 Altair Simulation 平台 的 AltairVirtual Wind Tunnel™ 中, 设置一个外流场空气动力仿真变得十 分便捷。针对不同的车型可快速建立 相应的模板,流程清晰,不容易出错。 大程度降低前处理的投入 得益于格子波尔兹曼方法的“拖放” 本质,求解器对面网格质量的要求 低,允许部件之间的干涉和穿透,支 持全自动的网格生成,这一切都使得 部件替换比在真实的风洞中更容易实 现,评估上百个设计方案以满足法规 也变得可行。 更短的周转时间:一晚得到计算结果 格子玻尔兹曼方法完美适用于大规 模并行计算架构。比如 GPU,为实现前 所未有的周转时间提供了舞台。采用先 进技术的 GPU 优化算法,在单个服务 器上运行一个晚上得到计算结果变成了 可能,同时能提供高精度的瞬态 LES 空 气动力学仿真结果。 显著的成本节省 相比于基于 GPU 的 ultraFluidX, 传统的仿真方法需要上千个 CPU 核心 才能达到相同等级的周转时间。基于 GPU 的解决方案在减少硬件和电费成本 的同时提升了计算性能。 瞬态计算 钝体空气动力学,特别是汽车空气 动力学,在本质上是高度非定常的物理 现象。采用 ultraFluidX 可在合理的 时间内实现高分辨率的瞬态 LES 仿 真,不再需要以牺牲捕捉瞬态物理现象 为代价而选择稳态分析。 工业应用 ultraFluidX 专为高分辨率的外 部空气动力学研究而量身定制,应 用 包括: 在各种运行条件下的地面乘用车辆 可以仿真车辆的气动力以及气动力 矩(例如:阻力、升力、侧倾力矩、俯 仰力矩、偏转力矩),并可以研究三维 的瞬态流场,以了解车辆的空气动力学 特性。进行 CFD 分析的目标包括最小 化空气阻力以减少燃料消耗,以及平衡 前后升力以及侧向力以提高驾驶稳定 性。 风扇气动噪声 风扇旋转区域识别为 O v e r s e t Mesh, 叶片几何真实转动。 虚拟麦克 风位置在计算之前提前布置,记录声压 信号。 功能 ultraFluidX 可以为您带来更快的 预处理、先进的 GPU 技术、最短的模 拟时间以及直观的计算结果后处理。 模型准备 推荐使用 HyperWorks 前处理工 具清理和简化原始 CAD 模型。在 Altair Virtual Wind Tunnel™ 中完成 模型设定,包括:风洞地面移动系统, 边界层抽吸,多孔介质,车轮转动,格 子空间加密,模型泄露查找,求解器参 数等等。整个流程是高度定制化的,可 以保存为模板,批量执行,极大的减少 人工时间。 GPU 计算 相对于更繁琐的 CPU 而言,GPU 计算可提供效果显著的性优势以及功耗 降低。科学和工程计算领域的 GPU 革 命正在迅速开展,ultraFluidX 正是利 用这项技术的先驱商业软件之一,它为 产品的开发速度带来了显著的提升。 结果分析 瞬态空气动力学分析通常产生大量 的结果数据,需要对其进行后处理以便 于产品的研发改进。Altair 强大的客户 端 - 服务器并行架构 ,其 支 持 交 互 式 CFD 后处理。即便面对大型数据集, 也可以轻松实现自动生成报告可以及定 制后处理结果模板。 硬件要求 Altair CFD 团队推荐使用 NVIDIA A100 NVLink,或 V100 显卡,它们是完善的 GPU 卡及科学计 算的核心。ultraFluidX 已在其上进 行了测试。