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Altair ultraFluidx 是一款用于快速預測乘用車與商用車的空氣動力特性的仿真工具，同時也可用于建筑物環(huán)境空氣動力學的評估。這項基于格子玻爾茲曼方法的前沿技術在進行了 GPU 優(yōu)化后更是突顯了****的性能優(yōu)勢。

產品亮點

• 基于格子玻爾茲曼法(LBM)

• 基于英偉達GPU加速

• 高精度瞬態(tài)空氣動力學和氣動噪聲求解

• 前后處理集成HyperMesh CFD

優(yōu)勢

使用 ultraFluidx，可以在一臺服務器上進行高保真度的瞬態(tài)空氣動力學模擬。

快速而易用的計算設置

嵌入在 Altair Simulation 平臺的Altair Virtual Wind Tunnel?中設置一個外流場空氣動力仿真變得十分便捷。針對不同的車型可快速建立相應的模板，流程清晰，不容易出錯。

大程度降低前處理的投入

得益于格子波爾茲曼方法的“拖放”本質，求解器對面網(wǎng)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(wǎng)格生成，這一切都使得部件替換比在真實的風洞中更容易實現(xiàn)，評估上百個設計方案以滿足法規(guī)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**適用于大規(guī)模并行計算架構。比如 GPU，為實現(xiàn)****的周轉時間提供了舞臺。采用先進技術的 GPU 優(yōu)化算法，在單個服務器上運行一個晚上得到計算結果變成了可能，同時能提供高精度的瞬態(tài)LES 空氣動力學仿真結果。

顯著的成本節(jié)省

相比于基于 GPU 的 ultraFluidx,傳統(tǒng)的仿真方法需要上千個 CPU 核心才能達到相同等級的周轉時間。基于GPU 的解決方案在減少硬件和電費成本的同時提升了計算性能。

瞬態(tài)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(xiàn)象。采用 ultraFluidx 可在合理的

時間內實現(xiàn)高分辨率的瞬態(tài)LES仿真，不再需要以犧牲捕捉瞬態(tài)物理現(xiàn)象為代價而選擇穩(wěn)態(tài)分析。

工業(yè)應用

ultraFluidx專為高分辨率的外部空氣動力學研究而量身定制，應用包括:

低速空氣動力學

可以仿真車輛的氣動力以及氣動力矩(例如:阻力、升力、側傾力矩、俯仰力矩、偏轉力矩)，并可以研究三維的瞬態(tài)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*小化空氣阻力以減少燃料消耗，以及平衡前后升力以及側向力以提高駕駛穩(wěn)定性。

汽車風噪

Green House Noise專用模板，用戶僅需輸入外流場計算結果的車窗玻璃表面壓力，和駕駛艙聲學參數(shù)(如混響時間，玻璃夾層屬性等)，即可計算出艙內的聲壓級曲線，語音清晰度，每個玻璃噪聲的貢獻量。

風靿淶旿即圳紗窀煆í菐映帚鶘唚畺閔瀾動噪聲

風扇旋轉區(qū)域采用嵌套格子法，葉片幾何真實轉動。采用CAA計算聲學法，同時求解流場和聲場。近場噪聲可以直接求解，記錄聲源到虛擬麥克風位置的聲傳播，或采用FW-H模型計算遠場聲傳播。

功能

ultraFluidx 可以為您帶來更快的預處理、先進的 GPU 技術、*短的模擬時間以及直觀的計算結果后處理。

前后處理

HyperMesh CFD集成了幾何清理,網(wǎng)格劃分，虛擬風洞，流場后處理以及噪聲信號處理，完全集成的同一界面，無須切換模塊。

虛擬風洞設置包括:地面移動系統(tǒng)，邊界層抽吸，多孔介質，車輪轉動，格子空間加密，模型泄露查找，求解器參數(shù)等等。整個流程是高度定制化的，可以保存為模板，批量執(zhí)行，極大的減少人工時間。

GPU 計算

相對于更繁瑣的 CPU 而言，GPU計算可提供效果顯著的性優(yōu)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正是利用這項技術的先驅商業(yè)軟件之一，它為產品的開發(fā)速度帶來了顯著的提升。

結果分析

瞬態(tài)空氣動力學分析通常產生大量的結果數(shù)據(jù)，需要對其進行后處理以便于產品的研發(fā)改進。Altair 強大的客戶端-服務器并行架構，其支持交互式CFD后處理。即便面對大型數(shù)據(jù)集，也可以輕松實現(xiàn)自動生成報告可以及定制后處理結果模板。

硬件要求

AltairCF D團隊推薦使用NVIDIA A100 NVLink，或 H100顯卡,它們是完善的 GPU 卡及科學計算的核心。ultraFluidx 已在其上進行了測試。