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 HyperWorks虚拟风洞解决方案Virtual Wind Tunnel(VWT)
发布者: 出处:Altair 日期:2014/3/25 阅读:3332 推荐:0 点评:0
   

 HyperWorks虚拟风洞解决方案

Virtual Wind Tunnel(VWT)

 

更好的技术,更好的解决方案

Altair引入了HyperWorks虚拟风洞(Virtual Wind Tunnel)技术,它是一项专门致力于更好的外流场仿真体验的垂直应用。仿真流程直观而高效,结果精确且稳健。

关于HyperWorks虚拟风洞(Virtual Wind Tunnel

    Altair HyperWorks Virtual Wind TunnelHyperWorks VWT)是一项新型的用于提供更好的风洞仿真技术和用户体验的垂直应用技术。归功于其高度自动化和流程化的仿真过程及高质量的CFD技术,Altair HyperWorks VWT能更精确、更快速地预测汽车的空气动力学性能,包括气动升力、阻力、压力分布、流场(流动分离)、气动声等其它因素,从而设计出更安全、性能更好、更节油的车辆。

     HyperWorks VWT 融合了Altair多种最先进的技术,如高端的网格生成技术、高保真的流体仿真、丰富和强大的CFD后处理功能以及直观和仿真驱动设计的流程和界面。HyperWorks VWT为完美的虚拟风洞仿真体验发展了一套综合和强大的解决方案。

精确、稳健和可扩展的CFD求解器

    HyperWorks VWT的核心技术是Altair先进的计算流体动力学(CFD)求解器——AcuSolve。它是一款通用的、基于有限元技术的CFD求解器,因而在求解速度、可扩展性、精确性和稳健性方面有着独特的优势。

    基于可靠的数学理论,AcuSolve可以高效地解决复杂和大规模的工业CFD问题。构架于共享和分布式内存系统并行计算,采用混合的并行技术,AcuSolve在基于非结构单元拓扑上提供快速和高效的瞬态和稳态分析结果,同时有着很好的并行加速比。

   HyperWorks VWT采用雷诺平均Navier-Stokes (RANS)和分离涡(DES)技术来模拟湍流,预测流场和流动分离。DES技术采用RANS方法模拟近壁边界层流动,而采用大涡模拟(LES)模拟车辆尾迹的分离流动。采用RANS方法进行稳态分析和DES方法进行瞬态模拟均可以得到精确的外流场计算结果。由于AcuSolve在时间推进上采用了一套非常高效和稳健的数值方法,瞬态分析的耗时较少,通常都在可接受的范围内。这使分析人员有充分的时间来采用更贴合实际的、更精确的瞬态仿真,而不必由于考虑到时间成本而采用稳态仿真来求解车辆的流场。

   作为通用的CFD求解器,AcuSolve提供了丰富的物理模型和功能,如气动弹性、气动声学仿真、刚体运动及流固耦合(FSI)来模拟整车或部件外流场性能,为汽车虚拟风洞仿真提供了真实、完整的建模环境。

先进的网格生成技术

    HyperWorks VWT内嵌了一套快速、高效并完全自动化非结构网格和边界层网格生成的技术。它包含了许多强大而灵活的表面网格和体网格生成工具,包括边界层传播技术、面网格和体网格拉伸技术、各向异性网格和边缘协调网格技术、混合网格拓扑、区域影响网格及用户自定义网格技术。汽车外流场分析(包括底盘、发动机舱和边界层)的体网格生成时间通常小于2小时。

    HyperWorks VWT的自动非结构网格生成器对网格单元质量的要求不高。它可以有效处理由于网格完全自动化生成而出现的一些大展弦比及严重扭曲的单元。由于这一特点,很多其它求解器需要进行的网格优化过程可以省略,从而减小了网格生成的时间。

高度自动化和流程化的工作流程

    基于Altair solidThinking Inspire技术,HyperWorks虚拟风洞用户界面友好直观。它是一个一体化的操作环境,用户可以导入CAD几何模型(表面网格模型)、设置好求解问题、生成网格、提交计算,最后获得一个计算报告。

仿真过程是高度自动化的、只需要输入少量的用户参数,致使用户不容易犯错而影响仿真结果。另外的一些参数控制通过AcuSolve专用的前处理AcuConsole在后台自动完成,同时AcuConsole也是一个集成在HyperWorks VWT中的模块。

HyperWorks VWT环境下提交任务到高性能计算机上十分容易,从而方便解决一些十分耗内存和计算资源的任务,如体网格生成、求解和后处理。

仿真完成后会自动生成定制的结果报告,包括问题的建立、网格信息及计算结果。另外,先进的CFD后处理器还允许用户能交互式或以批处理模式进行更复杂、更大数据的可视化工作。

10亿单元F1赛车外流场仿真

 

 

VWT计算结果与经典空气动力学模型(ASMOAhmed)实验数据的对比

 

 

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