Altair nanoFluidX
關注創建者：匿名 創建時間：2021-07-26
Altair nanoFluidX的實例教程
由此可見，采用Altair AcuSolve進行水冷板仿真分析，并提供NVIDIA GPU的增強支持，計算速度與無GPU加速相比提高了4.25倍。顯然，這種方式對于CFD工程師快速探索水冷板的設計，并根據準確的計算結果做出決策非常有益。
◎ 計算時間對比
評測案例二：基于Altair nanoFluidX軟件的GPU加速
軟件介紹：窗體頂端
軟件環境介紹——AltairnanoFluidX是一款基于粒子的流體動力學 (SPH) 仿真工具，用于預測運動軌跡復雜的幾何結構周圍的流體。以整車CFD仿真為例，傳統CFD方法需要建立網格耗時巨大，但Altair nanoFluidX基于粒子的特性，無需建立網格，還可基于GPU顯卡計算，非常有助于工程師獲得簡潔而高效的CFD解決方案。
硬件環境介紹——CPU采用單顆Intel(R) Xeon(R) Gold 6126 CPU @ 2.60GH；GPU選用NVIDIA RTX8000和NVIDIATesla V100，由于Altair nanoFluidX采用的粒子方法，其計算是由一系列的流體粒子的相互作用完成，在計算中每個粒子所執行的計算是完全相同的，而在不同的數據上執行相同的程序，恰恰是GPU計算最擅長的。
◎ 整車涉水模型
窗體底端
測試模型：整車涉水分析是近年來新興的CFD仿真領域，主要研究汽車以一定速度涉水時，關鍵零部件的進水風險，如防火墻滲水，傳統的發動機進氣口進水，電動汽車電氣短路等問題。
展開 由此可見，采用Altair AcuSolve進行水冷板仿真分析，并提供NVIDIA GPU的增強支持，計算速度與無GPU加速相比提高了4.25倍。顯然，這種方式對于CFD工程師快速探索水冷板的設計，并根據準確的計算結果做出決策非常有益。
◎ 計算時間對比
評測案例二：基于Altair nanoFluidX軟件的GPU加速
軟件介紹：窗體頂端
軟件環境介紹——AltairnanoFluidX是一款基于粒子的流體動力學 (SPH) 仿真工具，用于預測運動軌跡復雜的幾何結構周圍的流體。以整車CFD仿真為例，傳統CFD方法需要建立網格耗時巨大，但Altair nanoFluidX基于粒子的特性，無需建立網格，還可基于GPU顯卡計算，非常有助于工程師獲得簡潔而高效的CFD解決方案。
硬件環境介紹——CPU采用單顆Intel(R) Xeon(R) Gold 6126 CPU @ 2.60GH；GPU選用NVIDIA RTX8000和NVIDIATesla V100，由于Altair nanoFluidX采用的粒子方法，其計算是由一系列的流體粒子的相互作用完成，在計算中每個粒子所執行的計算是完全相同的，而在不同的數據上執行相同的程序，恰恰是GPU計算最擅長的。
◎ 整車涉水模型
窗體底端
測試模型：整車涉水分析是近年來新興的CFD仿真領域，主要研究汽車以一定速度涉水時，關鍵零部件的進水風險，如防火墻滲水，傳統的發動機進氣口進水，電動汽車電氣短路等問題。
展開 作為全球領先的科技公司，Altair一直致力于提高仿真的功能、質量并縮短仿真所需時間。
Altair宣布CFD仿真軟件Altair AcuSolve?和三維渲染和動畫工具Thea Render，現提供對NVIDIA GPU的增強支持，速度比使用同等配置的CPU快4倍！
除了提供GPU支持外，Altair還支持基于LBM算法的CFD軟件Altair ultraFluidX?和基于粒子法的CFD軟件Altair nanoFluidX?的NVIDIA RTX Server驗證，縮短產品仿真和迭代所需時間，從而加速產品上市。
利用 Altair ultraFluidX
對Altair CX-1概念設計進行外部空氣動力學仿真
AcuSolve仿真速度超CPU四倍
Altair AcuSolve?是一款通用型CFD軟件，可幫助工程師利用設計的湍流和熱傳遞來模擬流體流動。借助NVIDIA GPU，AcuSolve用戶可以執行的仿真速度比使用同等配置的CPU快4倍。
通過在NVIDIA RTX服務器上使用基于GPU的CFD求解器，大規模CFD模擬現在只需數小時而不是數天。
展開 Altair Radioss?– 在電子設備的虛擬跌落測試中大幅減少運行時間。
流體動力學和熱分析
HyperWorks CFD– 給工程師和有經驗的CFD專家提供了迄今最高效的CFD前后處理工具。
Altair AcuSolve? – GPU加速提高了3~4倍的計算速度同時也支持核態沸騰、熱輻射、冷凝/蒸發多相流和流固耦合(FSI)。
Altair ultraFluidX?– 加入了新的更精確的壁面模型和重疊網格技術。
Altair nanoFluidX?– 比上一個版本計算快了3倍。
結構和工業設計
Altair Inspire?– 集成了Altair SimSolid?求解器，包括支撐、連接件反力、瞬態反力、大型多面體（PolyNURBS）模型創建，更容易從優化結果生成幾何。
Altair Inspire Studio– 對任意幾何類型進行高級變形。
制造仿真
Altair Inspire?– 新增3D打印仿真，并增加了新的格柵類型。
電磁和多物理場
Altair SimLab?– 電機建模以及與AcuSolve? 和Altair Flux?耦合; 支持ECAD文件導入(ODB++)。
Altair FEKO?– 提供高度集成了CADFEKO的元件庫。
Altair FluxMotor?– 支持熱和聲計算。
Altair Flux?– 在鐵損計算和斜級電機建模等方面做了大量功能增強。
系統建模
Altair Activate?– 結合硬件在環和物聯網功能，進行多學科系統建模，實現數字孿生技術。
展開 借助三維虛擬冰山模型和 Altair CFD?，我們著手確定這個冰山會以哪個方向停留在水中。
為何選擇 SPH 求解器？
本算例選擇了光滑粒子流體動力學 (SPH) 求解器 — Altair nanoFluidX?。Altair CFD 還包括通用的Navier-Stokes 和 Lattice Boltzmann Method (LBM) 求解器，但要模擬詳細幾何形狀的冰山與水相互作用這一物理過程，SPH 優于這些基于網格/格子方法的求解器。
nanoFluidX 軟件基于光滑粒子法，特別擅長模擬受嚴重變形以及移動邊界和自由表面流影響的流動。nanoFluidX 軟件應用于包括齒輪箱中的甩油、噴嘴模擬、油液混合以及水管理相關的整車涉水和晃動等。
nanoFluidX 軟件基于 GPU 的并行加速計算，對于復雜幾何的流動預測比基于 CPU 計算的有限體積法快的多。考慮到仿真計算模型的規模，nanoFluidX 軟件在計算速度上有很大優勢。
本算例中的冰山模型，其形狀類似于一個長447米，寬382米，高646米的棱柱，重量達到驚人的2900萬噸。作為參考，吉薩大金字塔據估計重達600萬噸，而這個冰山的質量超過這個世界奇跡的4倍。
假設海水密度為1027 kg/m3，海冰密度為900 kg/m3。
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其中，NS求解器（Altair? AcuSolve?）適用于全方位流動、傳熱、湍流分析，穩健性強且對網格質量不敏感；SPH求解器（Altair? nanoFluidX?）無需傳統網格，擅長仿真自由表面、油罐晃蕩等復雜流動；LBM求解器（Altair? ultraFluidX?）原生GPU加速，可超高速完成車輛、建筑空氣動力學仿真，一夜即可完成一輪高瞬態仿真迭代。
2.
如何在Altair? nanoFluidX?中設置單/多相參數？
首先需要明確的是，我們在模擬自由液面、液體晃動之類問題的時候，通常背景環境總是有空氣的。
如果在SPH模型中忽略輕流體（空氣），僅考慮重流體（水或油），那么在沒有粒子的void區域，流體的壓力和速度信息是空白的。
? nanoFluidX?可以幫助工程師在設計初期判斷車輛關鍵區域（空調進氣口、齒輪箱通氣孔、電氣設備等等）的進水風險。
本算例選擇了光滑粒子流體動力學 (SPH) 求解器 — Altair nanoFluidX?。Altair CFD 還包括通用的Navier-Stokes 和 Lattice Boltzmann Method (LBM) 求解器，但要模擬詳細幾何形狀的冰山與水相互作用這一物理過程，SPH 優于這些基于網格/格子方法的求解器。
本期使用Altair nanoFluidX從分析設置、流場分析、軸承端部油量分布與齒輪箱熱分析、攪油損失扭矩值幾方面來分析新能源齒輪箱中的攪油潤滑分析。
計算結果也表明，采用基于GPU加速和Altair nanoFluidX的組合方式，允許CFD工程師在一個更可接受的短時間內研究類似整車涉水這樣的復雜流體問題。
計算結果也表明，采用基于GPU加速和Altair nanoFluidX的組合方式，允許CFD工程師在一個更可接受的短時間內研究類似整車涉水這樣的復雜流體問題。
Altair nanoFluidX?– 比上一個版本計算快了3倍。
結構和工業設計
Altair Inspire?– 集成了Altair SimSolid?求解器，包括支撐、連接件反力、瞬態反力、大型多面體（PolyNURBS）模型創建，更容易從優化結果生成幾何。
除了提供GPU支持外，Altair還支持基于LBM算法的CFD軟件Altair ultraFluidX?和基于粒子法的CFD軟件Altair nanoFluidX?的NVIDIA RTX Server驗證，縮短產品仿真和迭代所需時間，從而加速產品上市。
