快速空氣動力學模擬

Altair ultraFluidx 是一款用於快速預測乘用車，以及商用車的空氣動力特性的模擬工具，同時也可用於建築物環境空氣動力學的評估。這項基於格子玻爾茲曼方法的前沿技術，在進行了 GPU 優化後更是突顯了無與倫比的效能優勢。

【產品亮點】

基與 LES 湍流模型的格子玻爾茲曼法( LBM )
集成强大的體積網格劃分，可快速更改設計
高效的 GPU 顯卡加速以支持瞬態分析
為外部空氣動力學量身定制的解決方案

【優勢】

使用 ultraFluidX，可以在一臺服務器上進行高保真度的瞬態空氣動力學類比。

快速而易用的計算設定
嵌入在 Altair Simulation 平臺的Altair Virtual Wind Tunnel 中，設定一個外流場空氣動力模擬變得十分便捷。針對不同的車型可快速建立相應的範本，流程清晰，不容易出錯。

大程度降低前處理的投入
得益於格子波爾茲曼方法的“拖放” 本質，求解器對面網格質量的要求低，允許部件之間的干涉和穿透，支持全自動的網格生成，這一切都使部件替換比在真實的風洞中更容易實現，評估上百個設計方案，以便滿足法規也變得可行。

更短的周轉時間：一晚得到計算結果
格子玻爾茲曼方法完美適用於大規模平行計算架構。比如 GPU，為實現前所未有的周轉時間提供了舞台。採用先進科技的 GPU 優化算法，在單個服務器上運行一個晚上，就可以得到計算結果，同時能提供高精度的瞬態 LES 空氣動力學模擬結果。

顯著的成本節省
相比於基於 GPU 的 ultraFluidX，傳統的模擬方法需要上千個 CPU 核心才能達到相同等級的周轉時間。基於 GPU 的解決方案在減少硬體和電費成本的同時，也提升了計算效能。

瞬態計算
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象。採用 ultraFluidX 可在合理的時間內實現高解析度的瞬態 LES 模擬，不再需要以犧牲捕捉瞬態物理現象為代價，而選擇穩態分析。

【工業應用】

ultraFluidX 專為高解析度的外部空氣動力學而量身定制，應用包括：
在各種運行條件下的地面乘用車輛
可以模擬車輛的氣動力以及氣動力矩(例如：阻力、升力、測傾力矩、俯仰力矩、偏轉力矩)，並可以研究三維的瞬態流場，以了解車輛的空氣動力學特性。進行 CFD 分析的目標包括最小化空氣阻力以減少燃料消耗，以及平衡前後升力以及側向力，以提高駕駛穩定性。

風扇氣動雜訊
風扇旋轉區域識別為 Overset Mesh，葉片幾何真實轉動。虛擬麥克風位置在計算之前提前布置，紀錄升壓訊號。

【功能】

ultraFluidX 可以為你帶來更快的預處理、先進的 GPU 科技、最短的模擬時間以及直觀的計算結果後處理。
模型準備
推薦使用 HyperWorks 前處理工具清理和簡化原始 CAD 模型。在 Altair Virtual Wind Tunnel 中完成模型設定，包括：風洞地面移動系統，邊界層抽吸，多孔介質，車輪轉動，格子空間加密，模型洩露查找，求解器參數等等。整個流程是高度定制化的，可以保存為範本，批量執行，極大的減少人工時間。

GPU 計算
相對於更繁瑣的 CPU 而言，GPU 計算可提供效果顯著的性優勢，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 正是利用這項科技的先驅商務軟體之一，他為產品的開發速度帶來了顯著的提升。

結果分析
瞬態空氣動力學分析通常產生大量的結果數據，需要對其進行後處理，以便於產品的研發改進。Altair 強大的用戶端-服務器並行架構，其支持互動式 CFD 後處理。即便面對大型數據集，也可以輕鬆實現自動生成報告，及訂製後處理結果範本。

硬體要求
Altair CFD 團隊推薦使用 NVIDIA A100 NVLink，或 V100顯卡，他們是完善的 GPU 卡及科學計算的核心。ultraFluidX 已在其上進行了測試。