高保真CFD仿真的案例
高保真CFD霧化仿真：助力設(shè)備研發(fā)降本增效
如在制藥行業(yè)，吸入式藥物的霧化效果直接關(guān)系到治療效果和患者的健康安全，利用霧化仿真優(yōu)化藥物霧化器設(shè)計(jì)，可確保每一個(gè)產(chǎn)品都能將藥物均勻、精準(zhǔn)地輸送到患者呼吸道，提高治療效果。
二、積鼎科技CFD在霧化方向的卓越應(yīng)用方案
積鼎科技作為國(guó)內(nèi)CFD領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，憑借其深厚的技術(shù)積累和豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，推出了一系列針對(duì)霧化方向的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用方案，為眾多行業(yè)客戶解決了實(shí)際工程難題，贏得了廣泛贊譽(yù)。
SprayPro：專(zhuān)業(yè)霧化模擬模塊，精準(zhǔn)捕捉霧化細(xì)節(jié)
積鼎科技自主研發(fā)的SprayPro是一款專(zhuān)注于霧化過(guò)程與液滴屬性研究的專(zhuān)業(yè)模擬模塊 ，能夠模擬直噴式、旋流式等多種噴嘴的初次與二次霧化過(guò)程。模塊內(nèi)置的高精度算法與后處理程序，確保用戶獲取到接近真實(shí)的霧化數(shù)據(jù)。
液面狀態(tài)
中軸面上的流動(dòng)狀態(tài)（速度）?
中軸面上的流動(dòng)狀態(tài)（渦量）
在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，SprayPro采用Level Set距離函數(shù)法來(lái)追蹤氣液相界面，相比傳統(tǒng)VOF法，氣液相界面更尖銳，有利于精準(zhǔn)捕捉霧化液滴；兼容空化模型，可用于高精度分析噴嘴處由于高速流動(dòng)引起的空化現(xiàn)象對(duì)霧化結(jié)果的影響；提供歐拉框架下三維高保真霧化仿真分析，以及對(duì)二次破碎后微小液滴的拉格朗日顆粒描述，便于后續(xù)的燃燒仿真計(jì)算 。同時(shí)，超大渦(V-LES) 湍流模型既保證了求解霧化過(guò)程中湍流的精度，又兼顧了高效的計(jì)算效率。采用LISA霧化模型，可以有效捕捉離心噴霧過(guò)程，在保證工程應(yīng)用精度條件下，極大縮短了計(jì)算時(shí)間；采用WAVE霧化模型，可以針對(duì)高We數(shù)條件下的噴霧場(chǎng)景進(jìn)行高效的仿真 。
成功案例：攜手濰柴動(dòng)力，共鑄噴嘴霧化仿真新高度
積鼎科技與濰柴動(dòng)力的合作堪稱(chēng)行業(yè)典范。
展開(kāi) 使用 Voronoi 圖生成高保真 CFD 網(wǎng)格
使用 Voronoi 圖的 Cadence 高保真網(wǎng)格劃分
求解復(fù)雜的流動(dòng)方程需要高度精確的網(wǎng)格劃分，而 Cadence CFD 產(chǎn)品組合提供網(wǎng)格劃分、求解和后處理解決方案，并與外部 CFD 工作流程兼容。網(wǎng)格生成是 CFD 工作流程中影響最大的步驟之一。它會(huì)影響解決方案的準(zhǔn)確性、收斂性和仿真效率。我們強(qiáng)大的幾何準(zhǔn)備功能縮短了創(chuàng)建高質(zhì)量網(wǎng)格所需的時(shí)間。
有許多可用的網(wǎng)格化途徑。我們快速生成的混合網(wǎng)格使用先進(jìn)的層技術(shù)來(lái)生成近壁、邊界層解析棱鏡和六面體。為了細(xì)化和調(diào)整網(wǎng)格，聚類(lèi)源提供了對(duì)遠(yuǎn)離墻壁、近尾流、渦流和其他流動(dòng)特征的網(wǎng)格分辨率的控制。
使用 Fidelity Cascade 技術(shù)的 CFD 工作流程。
我們最近對(duì)Cascade Technologies 的投資擴(kuò)大了我們的高保真 CFD 解決方案組合。我們現(xiàn)在擁有高級(jí)模擬解決方案，可以在 CPU 和 GPU 上加速以減少周轉(zhuǎn)時(shí)間，從而使系統(tǒng)公司能夠提高他們?cè)O(shè)計(jì)和制造的系統(tǒng)的耐用性和性能。
Cadence Cascade 技術(shù)基于裁剪的 Voronoi 圖提供穩(wěn)健、快速和大規(guī)模并行的 3D 網(wǎng)格生成。這種網(wǎng)格劃分工具允許對(duì)各種填料、基于窗口的細(xì)化區(qū)域和近壁股線播種進(jìn)行快速點(diǎn)播程序。它還支持與其他網(wǎng)格點(diǎn)源集成以實(shí)現(xiàn)部分或全部體積。
參考
1. Ambo, K.、Nagaoka, H.、Philips, DA、Ivey, C.、Bres, GA 和 Bose, ST，使用 Dynamic- 預(yù)測(cè)車(chē)輛前保險(xiǎn)杠周?chē)鷮恿鞯酵牧鬟^(guò)渡的空氣動(dòng)力滑動(dòng)壁模型 LES。 美國(guó)航空航天局 2020-0036。取自： https: //arc.aiaa.org/doi/10.2514/6.2020-0036
文章來(lái)源：cadence博客
展開(kāi) XFlow — 基于格子波爾茲曼方法的高保真CFD軟件
通過(guò)XFlow仿真得到的油液流動(dòng)的動(dòng)態(tài)結(jié)果可以判斷潤(rùn)滑是否適當(dāng)，以及冷卻性能是否最優(yōu)化；基于CFD的結(jié)果，我們可以對(duì)殼體和輪系進(jìn)行重新布局優(yōu)化。
用于 ICEV 耦合 CHT 仿真的保真 CFD
通過(guò)運(yùn)行瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)仿真（包括使用 Omnis 的熱部件的輻射），輕松識(shí)別引擎蓋下或車(chē)身底部系統(tǒng)中的熱點(diǎn)，預(yù)測(cè)外部空氣動(dòng)力學(xué)性能并捕捉諸如熄火和浸泡以及爬坡等真實(shí)場(chǎng)景。
圖 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)表面溫度（左）、排氣系統(tǒng)靜態(tài)溫度和車(chē)身底部流場(chǎng)（右）。
結(jié)論
完全耦合的 CHT 仿真為車(chē)輛的空氣動(dòng)力學(xué)和熱性能提供了更真實(shí)的結(jié)果。從計(jì)算輻射分量到捕獲固體和流體域熱傳遞中涉及的物理現(xiàn)象，F(xiàn)idelity CFD 只需最少的用戶干預(yù)即可完成這一切。隨著汽車(chē)行業(yè)設(shè)計(jì)周期的縮短，像 Fidelity CFD 這樣的多方面仿真平臺(tái)面臨著在更短的時(shí)間內(nèi)預(yù)測(cè)車(chē)輛熱行為的挑戰(zhàn)。
文章來(lái)源：cadence博客
展開(kāi) 
基于Cadence高保真CFD方案的先進(jìn)透平機(jī)械設(shè)計(jì)【8月13日直播】
直播通過(guò)設(shè)計(jì)高性能高效的透平發(fā)動(dòng)機(jī)為大家介紹更優(yōu)的CFD工具
掃碼進(jìn)入預(yù)約??
在機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域中，透平機(jī)械作為原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)在能源動(dòng)力領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。 它決定著其運(yùn)行的效率及性能，常見(jiàn)在水利工程領(lǐng)域的發(fā)電站、泵站中的水輪機(jī)和水泵、航空航天領(lǐng)域的飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)、新能源領(lǐng)域的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
而在透平機(jī)械的CFD模擬中，不僅需要考慮旋轉(zhuǎn)和靜止兩個(gè)計(jì)算域，還需要考慮各種流動(dòng)現(xiàn)象，如湍流、分離、旋轉(zhuǎn)效應(yīng)等。這些都會(huì)對(duì)流場(chǎng)產(chǎn)生較大影響，因此，需要使用高精度的模擬方法和優(yōu)化算法來(lái)提高計(jì)算精度和效率。
Cadence CFD 系統(tǒng)化分析仿真平臺(tái)-Fidelity【原Numeca軟件】 能很好的幫助我們解決這個(gè)問(wèn)題。 在CFD方案支持下，透平機(jī)械設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)： 快速建模與網(wǎng)格劃分、自由流動(dòng)和復(fù)雜流動(dòng)計(jì)算的并行化、高精度速度求解算法、 CFD計(jì)算結(jié)果與數(shù)值實(shí)驗(yàn)的校核對(duì)比，以及自動(dòng)生成工程圖等。
基于此，為幫助大家更好的了解CFD仿真分析在透平機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，本文將在介紹 Cadence Fidelity CFD 優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，為大家 推出 【基于Cadence高保真CFD方案的先進(jìn)透平機(jī)械設(shè)計(jì)】 直播 ，詳解如何設(shè)計(jì)高性能和高效的透平發(fā)動(dòng)機(jī)，以及幫助設(shè)計(jì)人員調(diào)整燃燒系統(tǒng)適應(yīng)新燃料，保持低排放高效發(fā)電。詳細(xì)直播相關(guān)內(nèi)容見(jiàn)下文??，歡迎大家報(bào)名參加~
Cadence Fidelity CFD 優(yōu)勢(shì)
適用于任何應(yīng)用的高保真度網(wǎng)格劃分和求解技術(shù)
1.網(wǎng)格劃分 - 16核并行生成1億網(wǎng)格僅需2分鐘
●Fidelity具備并行和幾何清理功能的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成器，能夠做到由體到面和由面到體的網(wǎng)格劃分方式。
展開(kāi) 邁向智駕高階驗(yàn)證：康謀高保真HIL仿真解決方案，重塑測(cè)試價(jià)值
隨著智能駕駛向 L3/L4 高階演進(jìn)，傳感器配置密度激增、場(chǎng)景復(fù)雜度指數(shù)級(jí)提升，HIL（硬件在環(huán)）測(cè)試面臨核心痛點(diǎn)，如傳統(tǒng)方案仿真保真度不足難以匹配高階智駕感知需求、鏈路復(fù)雜導(dǎo)致升級(jí)成本高、邊緣場(chǎng)景覆蓋不全與低延遲傳輸矛盾凸顯、無(wú)法支撐高階系統(tǒng)全生命周期測(cè)試驗(yàn)證。
針對(duì)現(xiàn)有 HIL 系統(tǒng)升級(jí)迭代與新增部署的核心訴求，康謀推出高保真端到端 HIL 仿真測(cè)試解決方案，以 aiSim 仿真器為核心，為外企車(chē)企、傳統(tǒng)車(chē)企、智駕科技公司、Tier1 供應(yīng)商等全產(chǎn)業(yè)鏈客戶，提供低成本、高置信度、高效率的全流程測(cè)試支撐，憑借 ISO 26262 ASIL D 認(rèn)證與規(guī)模化落地驗(yàn)證，成為智駕測(cè)試體系升級(jí)的優(yōu)選方案。
一、方案架構(gòu)與核心技術(shù)
1、軟件驅(qū)動(dòng) HIL 體系重構(gòu)
康謀 HIL 方案基于開(kāi)放靈活的 XIL 架構(gòu)，構(gòu)建 “高保真場(chǎng)景 - 多模態(tài)傳感器 - 高精度動(dòng)力學(xué) - ECU 全鏈路交互” 閉環(huán)，核心優(yōu)勢(shì)集中于軟件層面的技術(shù)突破與兼容性設(shè)計(jì)。
靈活開(kāi)放的軟件架構(gòu)
?方案以單一高性能計(jì)算節(jié)點(diǎn)整合超大規(guī)模場(chǎng)景生成、多傳感器協(xié)同仿真與高精度車(chē)輛動(dòng)力學(xué)建模，創(chuàng)新 “雙模注入路徑” 實(shí)現(xiàn)傳感器原始數(shù)據(jù)直傳，有效規(guī)避硬件接口冗余與調(diào)試復(fù)雜度，適配多域控協(xié)同測(cè)試需求的同時(shí)大幅縮短開(kāi)發(fā)周期。
在兼容性方面，方案原生支持 ASAM OpenDRIVE/OpenSCENARIO 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可無(wú)縫集成 ROS2、TROS、Matlab/Simulink 等主流開(kāi)發(fā)環(huán)境，適配 Continental、索尼、地平線、英偉達(dá)等多品牌傳感器與高階域控平臺(tái)，現(xiàn)有 HIL 系統(tǒng)升級(jí)無(wú)需重構(gòu)測(cè)試流程，實(shí)現(xiàn)平滑切換。
展開(kāi) 高保真仿真地圖生成：UE+Blender協(xié)同編輯的實(shí)現(xiàn)路徑
圖10：最終效果圖（UE端）
六、 地圖導(dǎo)出與仿真閉環(huán)驗(yàn)證
完成所有編輯、材質(zhì)賦予和屬性定義后，進(jìn)入工作流的最后一步。在aiSim的UE工程中，通過(guò)點(diǎn)擊內(nèi)置的地圖導(dǎo)出按鈕并選擇保存路徑，即可將當(dāng)前場(chǎng)景連同所有引用的3D資產(chǎn)打包，輸出為可供仿真器直接加載的Atlas格式地圖。
圖11：最終效果圖（aiSim端）
導(dǎo)出完成后，打開(kāi)aiSim仿真器加載該地圖，并結(jié)合OpenSCENARIO設(shè)計(jì)具體的測(cè)試用例。依托aiSim多樣化的天氣與傳感器配置，可開(kāi)展多種功能測(cè)試：
感知算法驗(yàn)證：配合Camera、LiDAR、Radar等傳感器，開(kāi)啟感知真值輸出，檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)檢測(cè)、圖像分割、點(diǎn)云識(shí)別等算法的性能。
動(dòng)力學(xué)與控制驗(yàn)證：設(shè)定自車(chē)以不同速度、加速度通過(guò)坑洼路面、障礙物等區(qū)域，結(jié)合車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型輸出的IMU數(shù)據(jù)與狀態(tài)真值，評(píng)估底盤(pán)控制與軌跡規(guī)劃算法的表現(xiàn)。
?圖12：高保真光追相機(jī)仿真示例
七、結(jié)語(yǔ)
至此，我們完成了從非結(jié)構(gòu)化道路需求分析，到OpenDRIVE邏輯構(gòu)建，再到UE與Blender聯(lián)合編輯，最終回歸aiSim仿真運(yùn)行的完整技術(shù)路徑闡述。
回顧這一系列文章，我們可以看到aiSim所提供的并非單一的工具，而是一條貫穿“標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)→邏輯地圖→高保真模型→閉環(huán)仿真”的技術(shù)通道。在這個(gè)通道中，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡缆愤壿嬇c自由的藝術(shù)創(chuàng)造力得以結(jié)合，為智能駕駛測(cè)試構(gòu)建出既符合物理規(guī)律又充滿挑戰(zhàn)的虛擬驗(yàn)證環(huán)境。通過(guò)在仿真中充分暴露并解決復(fù)雜路況下的潛在問(wèn)題，最終的目標(biāo)是讓每一次真實(shí)道路上的行駛，都能獲得更多的“平穩(wěn)”與“安全”。
展開(kāi) 【資料分享專(zhuān)區(qū)】數(shù)字孿生平臺(tái)上的高保真結(jié)構(gòu)模型動(dòng)態(tài)仿真案例
【24】面向電動(dòng)汽車(chē)的Ansys NVH解決方案
【25】數(shù)字孿生平臺(tái)上的高保真結(jié)構(gòu)模型動(dòng)態(tài)仿真案例
航空發(fā)動(dòng)機(jī)360度整機(jī)數(shù)值模擬——超算助力工業(yè)仿真邁向系統(tǒng)級(jí)高保真時(shí)代
圖4為整個(gè)航空發(fā)動(dòng)
機(jī)馬赫數(shù)和溫度的仿真結(jié)果。結(jié)果顯示了該航空發(fā)動(dòng)機(jī)子午截面上的流速分布，風(fēng)扇、壓氣機(jī)和渦輪轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)速以及燃燒室內(nèi)的燃燒現(xiàn)象。
圖4 馬赫數(shù)云圖
圖5為整個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓力和溫度仿真結(jié)果。從結(jié)果中可以看出，通過(guò)數(shù)千塊葉片的工作，氣流在壓氣機(jī)出口處的壓力最高。高壓氣體在燃燒室與燃料混合，充分燃燒，釋放出巨大的機(jī)械能。高壓高能氣體驅(qū)動(dòng)渦輪做功，氣流經(jīng)過(guò)渦輪后，壓力減小，速度增大。
圖5 溫度云圖
最后，圖6為高壓壓氣機(jī)第6級(jí)轉(zhuǎn)子出口處從根部到葉尖總壓比沿葉高的模擬分布，并與固定傳感器和移動(dòng)探針的實(shí)驗(yàn)測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比。
圖6 總壓分布對(duì)比
結(jié)論
經(jīng)過(guò)上述性能與結(jié)果分析，我們認(rèn)為在本次仿真應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了高保真模擬，設(shè)計(jì)人員可以捕捉部件相互作用造成的復(fù)雜現(xiàn)象，并在設(shè)計(jì)的中后期階段對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能進(jìn)行合理準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，從而縮短發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)周期、降低研發(fā)成本。
在第18屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)暨第4屆中國(guó)數(shù)字仿真論壇上，本次應(yīng)用斬獲2022數(shù)字仿真科技獎(jiǎng)“卓越應(yīng)用獎(jiǎng)”。
十四五期間，工業(yè)數(shù)字化將是工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的主路線?！吧窆し弧北帧八懔x能、協(xié)同創(chuàng)新”的理念，爭(zhēng)做“先進(jìn)算力到仿真算能的轉(zhuǎn)換器”、“離散機(jī)理和垂直仿真場(chǎng)景的連接器”，助力我國(guó)工程仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展，支撐重大裝備研制創(chuàng)新和工業(yè)設(shè)計(jì)研發(fā)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
完成人 | 徐全勇 任虎 陳建軍等
撰稿 | 高飛
展開(kāi) 基于AI模型和全頻譜仿真的高保真減振器虛擬調(diào)?！?.19 直播預(yù)告】
<p>隨著底盤(pán)開(kāi)發(fā)對(duì)舒適性和NVH要求不斷提升，高保真的虛擬調(diào)校已成為縮短研發(fā)周期的關(guān)鍵。工程師不僅需要建立精確的減振器模型，更需要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)可調(diào)的沉浸式調(diào)校體驗(yàn)。</p><p>本次網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)將介紹Astemo如何將AI-MBD（基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的減振器模型）與全頻譜仿真相結(jié)合以優(yōu)化底盤(pán)開(kāi)發(fā)流程，并展示VI-grade緊湊型FSS模擬器的實(shí)時(shí)演示、Astemo實(shí)驗(yàn)室獨(dú)家視頻（呈現(xiàn)模擬器集成硬件在環(huán)如何提供實(shí)時(shí)反饋，使工程師能夠以極高靈敏度解決細(xì)微調(diào)校變化），同時(shí)講解虛擬試驗(yàn)場(chǎng)和激光掃描路面如何模擬真實(shí)世界輸入條件，實(shí)現(xiàn)更精確可重復(fù)的減振器調(diào)校。
展開(kāi) 技術(shù)分享︱航空發(fā)動(dòng)機(jī)360度整機(jī)數(shù)值模擬——超算助力工業(yè)仿真邁向系統(tǒng)級(jí)高保真時(shí)代
</p><p class="ql-align-justify"> 在第18屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)暨第4屆中國(guó)數(shù)字仿真論壇上，本次應(yīng)用斬獲2022數(shù)字仿真科技獎(jiǎng)“卓越應(yīng)用獎(jiǎng)”。
Cadence 新一代高性能、高精度多物理場(chǎng)仿真軟件平臺(tái) Fidelity CFD
求解器穩(wěn)健性和自動(dòng)化程度的提升能夠支持多學(xué)科仿真，可對(duì)同一幾何模型同時(shí)進(jìn)行多物理場(chǎng)仿真。
4. 網(wǎng)格生成流程幾乎無(wú)需用戶參與?，F(xiàn)有的網(wǎng)格生成器自動(dòng)化程度非常有限，人工處理幾乎占用 80% 的工程耗時(shí)。Fidlity CFD 網(wǎng)格生成器模塊可以將這一時(shí)間從數(shù)天縮短至數(shù)小時(shí)。
5. 在現(xiàn)有的和新一代基于 GPU 的高性能計(jì)算（HPC）平臺(tái)上均可高效運(yùn)行。
Fidelity CFD 新技術(shù)引領(lǐng)著下一代的高階求解器和網(wǎng)格生成技術(shù)，在與傳統(tǒng)方法計(jì)算時(shí)間相當(dāng)?shù)那闆r下可以提供更高的預(yù)報(bào)精度，或在相同的精度下具有更快的計(jì)算速度。計(jì)算速度隨著計(jì)算核數(shù)的增加幾乎呈線性增加，同時(shí)結(jié)合 GPU 處理計(jì)算的加速，可以極大的縮短計(jì)算運(yùn)行時(shí)間（詳見(jiàn)下方圖表）。
高階數(shù)值技術(shù)的使用實(shí)現(xiàn)了尺度解析湍流仿真，能充分發(fā)揮現(xiàn)有先進(jìn)計(jì)算架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。
本田使用 Fidelity CFD 的高效工作流程，在保證高質(zhì)量計(jì)算結(jié)果的同時(shí)將每位工程師的處理時(shí)間節(jié)省了數(shù)周。本田首席工程師 Takiguchi 博士表示：“我們對(duì) Fidelity CFD 的計(jì)算精度非常滿意。之前我們用過(guò)很多商業(yè)工具，但對(duì)其質(zhì)量都不太滿意。
展開(kāi) 設(shè)計(jì)仿真 | Cradle CFD 高效助力高功率馬達(dá)進(jìn)行熱管理設(shè)計(jì)
結(jié) 論
本文應(yīng)用Cradle CFD scFLOW 高效網(wǎng)格技術(shù)，成功對(duì)高功率馬達(dá)包含齒輪組與軸承等詳細(xì)部件，并進(jìn)行完整真實(shí)幾何的熱流場(chǎng)解析，以避免因過(guò)度簡(jiǎn)化造成的簡(jiǎn)化誤差。解析結(jié)果顯示，保留真實(shí)幾何的解析確實(shí)呈現(xiàn)更為合理精細(xì)的成果，展示了此應(yīng)用技術(shù)將可以協(xié)助高效率電動(dòng)馬達(dá)的熱管理分析設(shè)計(jì)。
汽車(chē)開(kāi)發(fā)中的空氣動(dòng)力學(xué)及流體力學(xué)仿真
在產(chǎn)品許可方面，考慮到一些用戶并不是一直有仿真的需求，CD-adapco 推出了Power-On-Demand 許可方式，每個(gè)案例并不限制軟件內(nèi)核的使用次數(shù)。而對(duì)優(yōu)化研究來(lái)說(shuō)，客戶通常同時(shí)運(yùn)行多個(gè)仿真任務(wù)。針對(duì)這種需求，CD-adapco 公司的Power Tokens 產(chǎn)品可以讓用戶運(yùn)行一個(gè)大型仿真任務(wù)，也可以運(yùn)行多個(gè)小的任務(wù)。
復(fù)雜性的處理
ESI 北美公司工程總監(jiān)Mark Doroudian 認(rèn)為計(jì)算能力的提升使高保真CFD 的應(yīng)用成為可能。“對(duì)車(chē)輛周?chē)胍?em>仿真來(lái)說(shuō)，我們?cè)谂d趣區(qū)附近采用1-2mm 的網(wǎng)格單元尺寸，為了縮短周期時(shí)間，可以通過(guò)Linux 集群系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，”他表示。而對(duì)車(chē)輛周?chē)牧黧w結(jié)構(gòu)仿真來(lái)說(shuō)，網(wǎng)格劃分可以精確到5-10mm，最終模型可以包含8000 萬(wàn)個(gè)單元，甚至更多，而這對(duì)今天的計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)也輕而易舉。
針對(duì)大多數(shù)車(chē)輛尺寸問(wèn)題，包括造型及引擎蓋內(nèi)流體力學(xué)仿真，ESI 通過(guò)OpenFOAM 軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。這是一款開(kāi)源CFD 求解器，由OpenCFD 公司創(chuàng)建，由OpenFOAM 基金會(huì)發(fā)布。OpenFOAM 采用有限體積法， 主要用于求解控制自然流動(dòng)的偏微分方程，如納維- 斯托克斯方程（Navier-Stokes equation）。Doroudian 指出汽車(chē)工程師采用OpenFOAM軟件用于多個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)， 包括溫度控制、造型空氣動(dòng)力學(xué)、飛行引發(fā)震動(dòng)聲學(xué)， 以及發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，比如進(jìn)氣和排氣歧管設(shè)計(jì)及燃燒仿真。
高保真CFD 仿真之所以得到廣泛應(yīng)用，主要得益于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域多核處理器計(jì)算能力的提高。用戶甚至開(kāi)始運(yùn)行那些涉及大量運(yùn)算、不穩(wěn)定且隨時(shí)間變化的流體力學(xué)設(shè)計(jì)方案。據(jù)Doroudian 表示，因?yàn)榇蠖鄶?shù)許可模型涉及的費(fèi)用與處理器的數(shù)量是成正比的，一些較大的問(wèn)題需要幾百個(gè)同步運(yùn)行的處理器，費(fèi)用往往非常昂貴。
展開(kāi) 汽車(chē)開(kāi)發(fā)中的空氣動(dòng)力學(xué)及流體力學(xué)仿真
在產(chǎn)品許可方面，考慮到一些用戶并不是一直有仿真的需求，CD-adapco 推出了Power-On-Demand 許可方式，每個(gè)案例并不限制軟件內(nèi)核的使用次數(shù)。而對(duì)優(yōu)化研究來(lái)說(shuō)，客戶通常同時(shí)運(yùn)行多個(gè)仿真任務(wù)。針對(duì)這種需求，CD-adapco 公司的Power Tokens 產(chǎn)品可以讓用戶運(yùn)行一個(gè)大型仿真任務(wù)，也可以運(yùn)行多個(gè)小的任務(wù)。
復(fù)雜性的處理
ESI 北美公司工程總監(jiān)Mark Doroudian 認(rèn)為計(jì)算能力的提升使高保真CFD 的應(yīng)用成為可能。“對(duì)車(chē)輛周?chē)胍?em>仿真來(lái)說(shuō)，我們?cè)谂d趣區(qū)附近采用1-2mm 的網(wǎng)格單元尺寸，為了縮短周期時(shí)間，可以通過(guò)Linux 集群系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，”他表示。而對(duì)車(chē)輛周?chē)牧黧w結(jié)構(gòu)仿真來(lái)說(shuō)，網(wǎng)格劃分可以精確到5-10mm，最終模型可以包含8000 萬(wàn)個(gè)單元，甚至更多，而這對(duì)今天的計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)也輕而易舉。
針對(duì)大多數(shù)車(chē)輛尺寸問(wèn)題，包括造型及引擎蓋內(nèi)流體力學(xué)仿真，ESI 通過(guò)OpenFOAM 軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。這是一款開(kāi)源CFD 求解器，由OpenCFD 公司創(chuàng)建，由OpenFOAM 基金會(huì)發(fā)布。OpenFOAM 采用有限體積法， 主要用于求解控制自然流動(dòng)的偏微分方程，如納維- 斯托克斯方程（Navier-Stokes equation）。Doroudian 指出汽車(chē)工程師采用OpenFOAM軟件用于多個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)， 包括溫度控制、造型空氣動(dòng)力學(xué)、飛行引發(fā)震動(dòng)聲學(xué)， 以及發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，比如進(jìn)氣和排氣歧管設(shè)計(jì)及燃燒仿真。
高保真CFD 仿真之所以得到廣泛應(yīng)用，主要得益于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域多核處理器計(jì)算能力的提高。用戶甚至開(kāi)始運(yùn)行那些涉及大量運(yùn)算、不穩(wěn)定且隨時(shí)間變化的流體力學(xué)設(shè)計(jì)方案。
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