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Altair?基于粒子的流體動力學 nanoFluidX品牌
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Altair nanoFluidX 是一個基于粒子法(SPH)的流體動力學仿真工具，用于預測在復雜幾何體中有復雜機械運動的流動。nanoFluidX 可以用于預測有旋轉軸和齒輪的傳動系統(tǒng)潤滑并分析系統(tǒng)每個部件的力和力矩，支持使用 GPU 技術能夠對真實的幾何形狀進行高性能仿真。
產品亮點
基于粒子法(SPH)的流體動力學仿真
無網格算法模擬復雜流動
顯卡 GPU 運算帶來的優(yōu)越加速性能
很好的適用于復雜的傳動系統(tǒng)應用，包括齒輪箱、曲軸機構等
優(yōu)勢
nanoFluidX 基于弱壓縮 SPH 方法并包含許多獨有的功能，可提高計算精確性，這使其成為市場上基于粒子的獨特解決方案。
經過創(chuàng)建，該求解器可以用于圖形處理器(GPU)處理,使得其計算運算十分迅速。它可以用于預測具有旋轉軸/齒輪的動力系統(tǒng)的上油，分析各軸或部件上的力以及扭矩，還可以預測具有瞬態(tài)運動的罐中液體的晃動。
對于典型的齒輪系的應用，代碼與傳統(tǒng)的有限體積相比快一個數量級，而且可以簡化幾何處理。
應用
nanoFluidX 代碼的基于粒子的特性允許高效的模擬過程中具有高變形的流動。例如晃動、劇烈的多相流，或者通過復雜幾何形狀的快速流動。其特性使其成為不同行業(yè)中的理想選擇，其中包括:
一般自由表面流動模擬
模擬動力總成系統(tǒng)中的油晃動，開放環(huán)境中的自由流動流體，高加速度下的開放式或封閉式油箱以及類似現象。
高密度比的多相流
采用 SPH 方法的 nanoFluidx十分易于處理高密度比的多相流(例如水-空氣)，并不需要增加額外的計算工作量。流體界面是 SPH 方法自然得到的副產品，并不需要增加額外的計算工作量。流體界面是 SPH 方法自然得到的副產品，并不需要額外的分界面重構算法，因此節(jié)約了計算時間。
傳動系統(tǒng)旋轉齒輪、曲軸和連桿
nanoFluidx 有針對預設的不同類型運動的應用選項，因此仿真旋轉齒輪、曲軸、連桿變得十分容易，并能通過仿真估算固體單元由于和周圍流體交互的受力和力矩。
汽車和航空航天工業(yè)中的箱晃動測算水箱或者車輛由于大加速度導致的流體晃動力，例如剎車或者車道變更。
整車涉水
評估車輛在進入一定深度水坑歷程中的泄露，沖擊力和水浸風險。整車模型無須簡化，但包括完整的機艙，格柵和底盤部件細節(jié)，可以完整模擬車輛下坡進入，和上坡離開水坑的完整歷程。
油冷電機和齒輪箱溫度仿真
噴淋或甩油冷卻本質上是氣液兩相流現象，和傳熱現象有著截然不同的特征時間尺度。因此采用耦合方式求解nanoFluidX 將 SPH 的流場結果插值到網格模型上或輸出點云數據，再利用通用流體求解器 Altair AcuSolve?m 進行熱分析，*終得到電機或齒輪箱的穩(wěn)態(tài)溫度場。
功能
nanoFluidx 具有更快的預處理先進的 GPU 技術、*短的模擬時間以及簡單的后處理。
GPU計算
和更笨重的 CPU 相比較，GPU計算提供了顯著的性能優(yōu)勢和能源節(jié)約。nanoFluidx 是利用該技術的先驅商業(yè)軟件之一，為整個產品的開發(fā)帶來了顯著的提速。
基于標準的有限體積法的 CFD 代碼在處理復雜幾何形狀時會遇到巨大的困難，計算往往不能初始化。即使他們這樣做，預處理過程也需要持續(xù)數周并且這種模擬的計算成本將非常的大。
簡單的前處理功能
前處理模塊 SimLab 僅需生成一個封閉的 STL 模型，即可填充粒子。填充方法可以選擇液位高度，液體容積或容器體積的百分比。對于薄壁件，可以選擇在指定曲面的單側生成粒子，從而保留間隙。
剛體運動
支持多種剛體運動規(guī)律:旋轉，平動，行星系運動，和流體力耦合的六自由度剛體運動(如浮標運動)，以及預定義軌跡運動(如雨刮器運動)
染色區(qū)域和流體接觸時間用戶可以在模型中指定一塊虛擬區(qū)域，統(tǒng)計經過的粒子，從而在后處理中顯示其軌跡。也可以統(tǒng)計整個計算過程中固體表面接觸流體的時間，從而為齒輪局部潤滑進行定量評估。
流場定量監(jiān)測
計算結果除了顯示動畫，流線圖片等，也可以監(jiān)測模型中任意位置的流量(監(jiān)測面可以隨固體運動)，流體重心位置，也可統(tǒng)計各個固體受到的動態(tài)載荷(如攪油損失)
硬件要求
AltairCFD 團隊推薦使用NVIDIA RTX 4090,A6000 Ada.L20，L40顯卡，nanoFluidX已經過全面測試。該代碼具備平衡動態(tài)負載，確保**的硬件利用率，可以在多GPU 集群上運行。
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