AcuSolve 流體動力學CFD求解分析

AcuSolve 強大的通用流體動力學求解器




AcuConsole - 強大的基於圖形介面的前處理器 作為AcuSolve求解器專業的基於圖形介面的前處理器,AcuConsole功能強大而易用,它內嵌的網格劃分工具可以處理大多數三維CAD模型,同時還支援導入多種格式的網格模型。通過靈活的功能表結構,AcuConsole能夠説明使用者實現分析問題設置,輸入檔創建, AcuSolve載入等全部工作。另外,AcuConsole允許用戶應用Python指令碼語言為特定應用進行功能表和功能定制,以實現CAE流程自動化。

“自2004年來,AcuSolve就成為Whirlpool公司的主要分析工具,其高速、精確及穩健性已經幫助我們將模擬水準提高到了一個新的層次。AcuSolve是我們實施模擬驅動設計策略的關鍵因素。”
——Whirlpool全球機械結構與系統部 總監Thomas P. Gielda


Altair AcuSolve是一款領先的基於有限元的通用計算流體動力學(CFD)求解器,可以解決非常複雜的工業和科研問題。AcuSolve的穩健性和擴展性求解技術在全非結構網格基礎上仍能保持無與倫比的求解精度。無論是穩態的RANS模擬應用還是複雜瞬態的多物理場模擬,AcuSolve都能容易求解並保證良好的精度。

領先的技術 精確的結果

AcuSolve是一款基於Galerkin/Least-Squares (GLS)有限元方法的求解器,GLS是一種高階精確並且穩健的演算法,可用於包括壓力在內所有變數的等階節點插值。這一演算法專門為在各種工況及網格類型下保持相關參數整體和局部守恆開發的。除了優秀的空間精確性,AcuSolve還具有二階時間積分功能,因此它能在每個時間步實現快速非線性收斂,進而獲得時間精度。

AcuSolve具備豐富的數學模型,可將實際問題轉換為不同的數值行為。同時它可以輕鬆處理大型複雜的關鍵的工業問題。

穩健的求解結果

通常,AcuSolve進行一次求解就能給出指定問題的分析結果。應用AcuSolve高效的穩態求解器,可以獲得可靠的、完全收斂的結果。非線性結果同樣出色,AcuSolve穩健的結果得益於兩大關鍵因素:GLS有限元方法以及一種用於完全耦合的壓力/速度方程組的新型線性方程反覆運算求解器。該強大的反覆運算求解器高度穩定並且能夠有效處理高長寬比的非結構網格以及由完全自動網格劃分工具獲得的極度扭曲的網格模型。與常見的大多數不可壓縮的商業流體求解器中的求解程式相比,AcuSolve具備顯著的穩定性與反覆運算收斂優勢。

高效的並行功能

AcuSolve通過下面三種機制快速獲得求解結果:

  • 求解完全耦合的壓力/速度方程組的問題時具備顯著的線性與非線性加速比收斂速度
  • 與向量和基於緩存的超級標量電腦相同架構的求解器
  • 所有演算法均採用多核並行集群設計,使用混合分佈/記憶體共用(MPI / OpenMP)的並行模型。並行模式對終端使用者完全開放
AcuFieldView——強大的流體後處理工具

AcuSolve帶有強大的後處理軟體AcuFieldView。AcuFieldView是Intelligent Light公司領先的CFD後處理器FieldView的OEM版本,可以滿足處理大型和複雜的CFD資料視覺化要求。它包含了Intelligent Light公司FieldView最領先的技術改進,包括一個新的用於所有平臺的優化顯示和圖形介面的代碼庫。


風能:三葉片風力發電機尾部湍流模擬

汽車:汽車外表面壓力脈動

電子冷卻:散熱片熱流模擬

AcuSolve模擬特點與功能

三維空間守恆方程
  • 不可壓縮&弱可壓縮Stokes和Navier-Stokes方程
  • 熱分析與共軛熱傳遞
  • 多層熱殼方程
  • 多組分物質傳輸方程
  • 粘彈性材料模型
輻射
  • 灰體輻射
  • 角係數計算(並行)
  • 太陽輻射模型
湍流模型
  • 直接數值模擬(DNS)
  • 大渦類比(Smagorinsky模型和動力學亞格子尺度應力模型)
  • 混合RANS/LES(DES,DDES,IDDES,SST-DES)模型
  • 單方程和雙方程RANS模型 (Spalart-Allmaras,SST&k-omega)
動網格技術
  • 任意拉格朗日歐拉法(ALE)
  • 網格自由運動技術
  • 自由表面模型
  • 引導面技術
  • 滑移網格技術
  • 指定網格運動技術
  • 不連續網格
強大的使用者自訂函數(UDF)功能
  • 支援多種材料模型、源項及邊界條件等參數的定義
  • 用戶端-伺服器端與外部程式介面
元件模組
  • 風扇
  • 熱交換器
多物理場技術
  • 剛體動力學耦合技術
  • 柔性體流固耦合技術(P-FSI)
  • 直接流固耦合技術(DC-FSI)
支援氣動聲學(CAA)模擬
  • 集成了Ffowcs-Williams-Hawkings雜訊求解器
  • 支持協力廠商雜訊求解器
支援非結構網格模型
  • 四節點四面體、五節點金字塔、六節點棱柱、八節點六面體及十節點四面體單元
高效的求解器技術
  • 用於完全耦合的壓力/速度方程組反覆運算求解器
  • 完全耦合的溫度/流動反覆運算方程組求解器
  • 開放的完全支援共用和分佈記憶體的平行計算技術
  • 粒子追蹤
  • 快速、準確的並行粒子追蹤
  • 層流和湍流擴散

AcuConsole特點與功能

CAD幾何或網格模型導入
  • 支援導入Pro/ENGINEER, Parasolid, ACIS, Discrete, Catia V5格式幾何檔
  • 支援導入HyperMesh, ICEM-CFD, FluidConnection, Pointwise網格文件
由CAD模型創建網格模型
  • 自動四面體劃分
  • 穩健的邊界層生成技術
  • 曲面、體以及任意形狀單元尺寸控制
  • 先進的網格拉伸與週期性網格功能
在圖形介面環境中完成整個分析問題的設置
  • 具有許多智慧預設值
載入求解器
  • 互動式或批次處理式流程
  • 反覆運算過程視窗提供即時反覆運算回饋
與多種後處理工具有直接介面
  • EnSight、Fieldview、Paraview
易於定制
  • CAE流程自動化

支援的平臺

  • Windows XP/Vista/Windows 7/8.1
  • Windows HPC Server 2008
  • Linux (x86-64, NVIDIA Tesla GPGPUs)

 

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