Altair nanoFluidX - Mô phỏng động lực học chất lỏng

2019-11-23 11:42:45

Altair nanoFluidX là một công cụ mô phỏng động lực học chất lỏng (SPH) để dự đoán dòng chảy trong hình học phức tạp với chuyển động phức tạp. Nó có thể được sử dụng để dự đoán việc bôi trơn trong các hệ thống truyền động với trục / bánh răng quay và phân tích lực và mô-men xoắn trên các thành phần riêng lẻ của hệ thống. Việc sử dụng công nghệ GPU cho phép mô phỏng hiệu suất cao của hình học thực.

Lợi ích     

Altair nanoFluidX dựa trên công thức SPH chứa một số tính năng độc quyền giúp cải thiện độ chính xác và biến mã nguồn của nanoFluidX trở thành một giải pháp dựa trên dòng hạt duy nhất trên thị trường.

Phần mềm được tạo và tối ưu hóa để sử dụng trên các cụm vị xử lý đồ họa (GPU), giúp bộ giải chạy  cực kỳ nhanh. Nó có thể được sử dụng để dự đoán trước, ví dụ, việc bôi dầu trong các hệ thống truyền động với trục / bánh răng quay và phân tích lực và mô-men xoắn trên các bộ phận riêng lẻ của hệ thống hoặc dự đoán độ trượt trong các thùng chứa chất lỏng trong quá trình vận chuyển

Đối với các mô hình truyền động bánh răng điển hình như vậy, mã nguồn của nano FLuidX có thể chạy nhanh hơn mã Finite-Volume ngay cả đối với mô hình hình học chi tiết hơn

Ứng dụng

Bản chất dòng hạt của mã nanoFluidX cho phép tiếp cận hiệu quả đối với các dòng chảy qua biến dạng cao trong quá trình mô phỏng, chẳng hạn như dòng trượt,dòng đa pha hoặc chuyển động nhanh qua hình học phức tạp.

Điều đó khiến nó trở nên lí tưởng đối với nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm:

  •  Dòng chảy bề mặt tự do chung

Mô phỏng sự trượt dầu trong hệ thống truyền động, chất lỏng chảy tự do trong môi trường mở hoặc đóng dưới gia tốc cao và hiện tượng tương tự.

  •  Dòng chảy đa tỷ lệ mật độ cao

Phương pháp Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) của nanoFluidX cho phép xử lý dễ dàng các luồng đa pha tỷ lệ mật độ cao (ví dụ như không khí trong nước) mà  không cần tính toán bổ sung.

  •  Bánh răng quay, trục khuỷu và thanh kết nối cho hệ truyền động

Altair nanoFluidX đã triển khai các tùy chọn để quy định các loại truyển động khác nhau, do đó mô phỏng các bánh răng quay, trục khuỷu và thanh kết nối trở nên dễ dàng. Đo lực và lực xoắn được trải nghiệm bởi các phần tử rắn khi chúng tương tác với chất lỏng xung quanh.

  •  Hiện tượng trượt trong các thùng vận chuyển chất lỏng

Đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng ô tô, xe thương mại và hàng không vũ trụ, mô phỏng trượt trong các thùng chứa cho phép đo chính xác các thùng chứa hoặc xe gặp phải khi tăng tốc mạnh mẽ, như phanh hoặc thay đổi làn đường đột ngột.

           

 

 

Tính năng

Altair nanoFluidX mang đến cho bạn quá trình tiền xử lý nhanh hơn, công nghệ GPU tiên tiến cho thời gian mô phỏng tối thiểu và xử lý hậu kỳ dễ dàng.

  •  Điện toán GPU

Điện toán GPU cung cấp một lợi thế đáng kể về hiệu năng và tiết kiệm năng lượng so với các đối tác CPU cồng kềnh hơn của chúng. Cuộc cách mạng GPU trong điện toán khoa học và kỹ thuật đang tiến triển nhanh chóng và nanoFluidX là một trong những gói phần mềm thương mại tiên phong sử dụng công nghệ này, mang lại tốc độ đáng kể cho sự phát triển sản phẩm nói chung.

Mã CFD khối lượng hữu hạn tiêu chuẩn gặp phải những khó khăn rất lớn khi giải quyết các hình học phức tạp, thường không khởi tạo được. Ngay cả khi họ làm, thời gian tiền xử lý sẽ mất hàng tuần và chi phí tính toán của một mô phỏng như vậy sẽ rất lớn.

  •  Đơn giản hóa quá trình tiền xử lý

Lưới là không cần thiết. Nhập hình học, chọn phần tử và tạo các hạt. Không có nhiều thời gain cho quá trình tiền xử lý và định nghĩa ra một lưới tốt.

  •  Chuyển động cơ thể cứng nhắc

Bên cạnh chuyển động xoay, mã nguồn nanoFluidX cho phép các quỹ đạo phần tử được quy định bởi một tệp đầu vào. Nghiên cứu sự tương tác của một chất rắn dịch chuyển tùy ý và chất lỏng xung quanh.

  • Yêu cầu phần cứng

Nhóm nanoFluidX khuyến nghị các bộ tăng tốc NVIDIA Tesla V100, P100 và K80, vì chúng là GPU được thiết lập tốt hoặc tính toán khoa học trong các trung tâm dữ liệu và nanoFluidX đã được thử nghiệm kỹ lưỡng trên chúng. Mã này cũng có cân bằng tải động đảm bảo sử dụng phần cứng tối ưu và cũng có thể chạy trên các cụm nhiều nút.

“Là một bộ giải giúp hiểu dòng chảy bôi trơn bên trong một sản phẩm NuVinci, nanoFluidX có giá trị lớn cho dự án của chúng tôi. Việc cung cấp phần mềm, HPC và nanoFluidX giúp phương pháp mô phỏng này có thể tiếp cận được với người dùng không phải là chuyên gia như Fallbrook Technologies, và tôi muốn giới thiệu nó như một lựa chọn khả thi cho các nhiệm vụ mô phỏng tiếp theo.”

Brad Pohl, Kỹ sư trưởng, Kỹ thuật tiên tiến

Fallbrook Technologies Inc.

Tài Liệu Tham Khảo

Bình luận