海克斯康工業軟件旗下的Cradle CFD軟件能提供實用的、先進的計算流體動力學仿真和可視化解決方案。它具有卓越的處理速度、精細的技術和高用戶滿意度，已被用于汽車、航空航天、電子、建筑、風扇、機械和海洋開發等領域，以解決熱和流體問題。除此之外，Cradle CFD整合了多物理場協同仿真和單向聯合仿真功能，以實現與結構、聲學、電磁、機械、一維、優化、熱環境、3D CAD和其他分析工具的耦合，從而使用戶能夠有效地解決跨多個學科的工程問題。Cradle CFD強大的后處理功能，可以生成視覺上逼真的仿真圖形，輕松表達仿真數據結果，為用戶實現高級仿真處理并提供更好的設計建議。
圖1 Cradle CFD 進行汽車及飛行器外氣動模
擬
新能源汽車電驅動系統是指利用電動機將電能轉化為機械能來驅動車輛運行的系統，是新能源汽車的核心部件。該系統的散熱對整車安全和高效運行有重要影響。數值模擬仿真技術將計算機虛擬計算代替實物實驗，不僅節約了實驗室占用，加工物料等成本，還能大大減少參數采集周期，具有成本低、周期快的特點。
圖2 電驅動系統
在對電驅動設備的噴油冷卻進行模擬仿真的過程中，數值模擬技術對計算機的“算力”有較高要求，數值計算要求CPU并行線程多，內存存儲大。惠普Z8 G4 臺式工作站完全符合使用需求，其搭載了2顆10核心20線程高并行CPU，共計20核心，40線程，CPU浮點計算速度為2.4GHz，同時擁有4塊32GB，共計128GB的高速存儲內存，高配置專為企業級數值計算而生。
模擬過程采用14核心并行劃分網格，網格類型為非結構化全六面體，網格數量有3180萬，網格劃分時間為3759秒。“網格”是將連續的體切割成離散塊的過程，離散塊（網格）越多，計算機中的虛擬替代物與現實中的實物越接近。圖4為實物與虛擬離散塊的關系示意圖。
圖5和圖6為電驅動模塊的虛擬離散塊（網格）分布。雖然網格（離散塊）數量多精度高，但是需要針對每個網格構建力學平衡方程，大量的力學平衡方程需要CPU并行處理。CPU的并行就像工廠的流水線，網格就像被分揀的包裹，流水線越多，同一時間內能夠分揀的包裹越多。內存就像包裹分發之前的倉庫空間，處理的包裹數量越多，所需的倉儲空間越大，即網格越多，所需內存越大。惠普Z8 G4工作站搭配了2塊Intel Xeon 4210R 2.4GHz 10核處理器，128GB DDR4 2933 ECC內存，不僅擁有大量的并行CPU，而且擁有巨大的內存空間，保證了數值計算快速、高效的進行。
網格數量足夠大，10cores計算時每核心能夠分配300萬網格左右，20cores計算時能夠分配150萬網格，保證每個core都能獲得足夠多的網格數量。在該網格數量下，計算時間大大縮短，cores使用數量翻倍，計算時間縮小一半，惠普Z8 G4工作站性能表現穩定。
圖7為噴油冷卻內部表面的換熱系數分布，可以看出，在噴嘴附近，噴射效果明顯，對流換熱系數大大增強。測試機器惠普Z8 G4工作站配備了2塊NVIDIA RTX 3080顯卡，全新的渲染方法將光柵化和可編程著色技術與光線追蹤和AI融合在一起，使顯示畫面更加精美、逼真，近乎電影級驚艷。通過英偉達板，使Cradle CFD的炫酷后處理得到了最大限度的發揮。
電驅動系統的零件眾多，系統復雜，對顯示，計算，存儲等性能要求都較高，可以說是對系統綜合性能的極大考驗，惠普Z8 G4臺式工作站搭載專業NVIDIA顯卡，保證了Cradle CFD在圖像移動，旋轉，縮放以及動態渲染過程中都較為流場。惠普Z8 G4臺式工作站的高性能算力保證了在進行CPU計算時計算流暢，大大縮短了項目實施時間。128GB的超大內容保證了數據的存儲，完全能夠勝任千萬級別網格的數值模擬項目。除此之外，免工具機箱可快速、輕松訪問機箱內部，以進行升級和維護；內置把手，能夠輕松搬運，創新型低噪音設計支持 “ 冷、靜 ” 運行，以提高工作效率。整體來講，惠普Z8 G4臺式工作站作為系統級別的模擬仿真平臺具有十足的性價比。
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