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 ultraFluidX概述

Altair ultraFluidX 是一款用于快速预测乘用车与商用车的空气动力特性的仿真工具，同时也可用于建筑物环境空气动力学的评估。这项基于格子玻尔兹曼方法的前沿技术在进行了 GPU 优化后更是突显了无与伦比的性能优势。

优势

使用 ultraFluidX，可以在一台服务器上进行高保真度的瞬态空气动力学模拟。

快速而易用的计算设置

嵌入在 Altair Simulation 平台的 Altair Virtual Wind Tunnel ™中，设置一个外流场空气动力仿真变得十分便捷。针对不同的车型可快速建立相应的模板，流程清晰，不容易出错。

大程度降低前处理的投入

得益于格子波尔兹曼方法的“拖放”本质，求解器对面网格质量的要求低，允许部件之间的干涉和穿透，支持全自动的网格生成，这一切都使得部件替换比在真实的风洞中更容易实现，评估上百个设计方案以满足法规也变得可行。

更短的周转时间：一晚得到计算结果

格子玻尔兹曼方法完美适用于大规模并行计算架构。比如 GPU，为实现前所未有的周转时间提供了舞台。采用先进技术的 GPU 优化算法，在单个服务器上运行一个晚上得到计算结果变成了可能，同时能提供高精度的瞬态 LES 空气动力学仿真结果。

显著的成本节省

相比于基于 GPU 的 ultraFluidX，传统的仿真方法需要上千个 CPU 核心才能达到相同等级的周转时间。基于GPU 的解决方案在减少硬件和电费成本的同时提升了计算性能。

瞬态计算

钝体空气动力学，特别是汽车空气动力学，在本质上是高度非定常的物理现象。采用 ultraFluidX 可在合理的时间内实现高分辨率的瞬态 LES 仿真，不再需要以牺牲捕捉瞬态物理现象为代价而选择稳态分析。

工业应用

ultraFluidX 专为高分辨率的外部空气动力学研究而量身定制，应用包括：

在各种运行条件下的地面乘用车辆

可以仿真车辆的气动力以及气动力矩（例如：阻力、升力、侧倾力矩、俯仰力矩、偏转力矩），并可以研究三维的瞬态流场，以了解车辆的空气动力学特性。进行 CFD 分析的目标包括最小化空气阻力以减少燃料消耗，以及平衡前后升力以及侧向力以提高驾驶稳定性。

风扇气动噪声

风扇旋转区域识别为 O v e r s e t Mesh, 叶片几何真实转动。 虚拟麦克风位置在计算之前提前布置，记录声压信号。

功能

ultraFluidX 可以为您带来更快的预处理、先进的 GPU 技术、最短的模拟时间以及直观的计算结果后处理。

模型准备

推荐使用 HyperWorks 前处理工具清理和简化原始 CAD 模型。在 Altair Virtual Wind Tunnel™ 中完成模型设定，包括：风洞地面移动系统，边界层抽吸，多孔介质，车轮转动，格子空间加密，模型泄露查找，求解器参数等等。整个流程是高度定制化的，可以保存为模板，批量执行，极大的减少人工时间。

GPU 计算

相对于更繁琐的 CPU 而言，GPU计算可提供效果显著的性优势以及功耗降低。科学和工程计算领域的 GPU 革命正在迅速开展，ultraFluidX 正是利用这项技术的先驱商业软件之一，它为产品的开发速度带来了显著的提升。

结果分析

瞬态空气动力学分析通常产生大量的结果数据，需要对其进行后处理以便于产品的研发改进。Altair 强大的客户端 - 服务器并行架构 ，其支持交互式CFD 后处理。即便面对大型数据集，也可以轻松实现自动生成报告可以及定制后处理结果模板。

硬件要求

Altair CFD 团队推荐使用NVIDIA A100 NVLink，或 V100 显卡，它们是完善的 GPU 卡及科学计

算的核心。ultraFluidX 已在其上进行了测试。