Altair Virtual Wind Tunnel - Giải pháp mô phỏng khí động lực học bên ngoài

2019-11-22 10:02:45

Altair Virtual Wind Tunnel (VWT) là một ứng dụng dạng dọc được thiết kế cho các nghiên cứu khí động học bên ngoài. Được thiết kế phù hợp với nhu cầu của người dùng, giao diện đồ họa cho phép dễ dàng truy cập vào các chiến lược giải pháp và định nghĩa vấn đề. Việc tạo báo cáo tự động và tùy chỉnh sau mỗi lần chạy mô phỏng cung cấp một phương pháp nhất quán để đánh giá thiết kế. Altair Virtual Wind Tunnel tích hợp một cách hài hòa với các sản phẩm Altair khác.

 

Giới thiệu Virtual Wind Tunnel

Virtual Wind Tunnel (VWT) là giải pháp cung cấp môi trường hiệu quả cho các nghiên cứu khí động học bên ngoài. Với quy trình làm việc tự động và được sắp xếp hợp lý dựa trên bộ giải Altair AcuSolve™, VWT thực hiện mô phỏng dòng chảy xung quanh các vật thể, cung cấp các giải pháp trạng thái ổn định hoặc nhất thời. Ứng dụng tập trung trong ngành công nghiệp ô tô: dự đoán kéo và nâng xe, các trường hợp sử dụng khác bao gồm khí động học của các tòa nhà, xe đạp hoặc xe máy.

VWT kết hợp một số công nghệ Altair HyperWorks™, từ chia lưới nâng cao đến mô phỏng CFD có độ chính xác cao, cho giao diện người dùng trực quan, phong phú và chính xác hơn.

Bộ giải CFD chính xác, mạnh mẽ và có thể mở rộng

VWT được cung cấp bởi bộ giải động lực học chất lỏng tính toán Altair, AcuSolve, cung cấp thời gian quay vòng nhanh, chính xác và mạnh mẽ.

Được thiết kế để thực hiện song song trên các hệ thống máy tính chia sẻ và bộ nhớ phân phối, sử dụng kỹ thuật song song lai, AcuSolve cung cấp các giải pháp trạng thái ổn định, nhanh chóng và hiệu quả cho các lưới phi cấu trúc. Nó có khả năng mở rộng trên một số lượng lớn các lõi máy tính. VWT sử dụng công nghệ Reynold-Averaged Navier-Stokes (Rans) và Detached-Eddy Simulation (DES) để mô hình hóa dòng chảy hỗn loạn và dự đoán trường dòng chảy. Công nghệ DES kết hợp công nghệ Rans thống kê, tinh chỉnh để mô hình hóa các lớp viền và các lớp ranh giới gắn liền với khả năng mô phỏng xoáy lớn (LES) để mô hình hóa các khu vực tách biệt sau xe. Kết quả khí động học bên ngoài chính xác đạt được cho cả mô phỏng trạng thái ổn định bằng cách sử dụng phương pháp Rans khi vật lý cho phép và mô phỏng tức thời, sử dụng phương pháp DES. Các khả năng tương tác cấu trúc chất lỏng (FSI) của AcuSolve đã được đưa vào VWT để hỗ trợ các nghiên cứu về các thành phần linh hoạt trong trường dòng chảy bên ngoài, ví dụ spoilers khí động học. Các bộ phận quay, ví dụ: bánh xe, được mô hình hóa bằng cách quy định vận tốc tường tiếp tuyến để bao gồm các hiệu ứng quay vào mô phỏng.
Đối với các trường hợp sử dụng ô tô, bộ trao đổi nhiệt hoặc bình ngưng được mô hình hóa bằng mô hình vật liệu xốp để xem xét giảm áp qua các bộ phận. Vật liệu chất lỏng được sử dụng trong quá trình mô phỏng được xác định thông qua mật độ và độ nhớt, và có thể được điều chỉnh theo mô hình ví dụ như nước hoặc không khí ở nhiệt độ cụ thể.

Chia lưới

VWT đi kèm với một mesher khối lượng cấu trúc nhanh chóng và hiệu quả bao gồm cả việc tạo lớp ranh giới. Các vùng tinh chỉnh lưới âm lượng do người dùng xác định được sử dụng để tạo lưới âm lượng được tinh chỉnh cục bộ để ghi lại các hiện tượng dòng chảy quan trọng, ví dụ: khởi động của xe…

Các tham số cho chia lưới lớp biên có thể được xác định trên toàn cục hoặc trên địa phương để có quyền kiểm soát tối đa tổng số phần tử và chỉ sử dụng các lớp tinh chế trong các khu vực cần thiết. Chia lưới khối lượng cho một phân tích khí động học ô tô bên ngoài (bao gồm dưới thân, dưới khoang mui xe và các lớp ranh giới) thường được thực hiện trong một vài giờ.

Phân tích

Sau mỗi mô phỏng, một báo cáo được tạo tự động tóm tắt các kết quả như lịch sử kéo và nâng, cung cấp số liệu thống kê lưới và chứa định nghĩa vấn đề và chiến lược giải pháp. Điểm thăm dò do người dùng xác định có thể được đưa vào miền mô phỏng để theo dõi sự phát triển của trường dòng chảy ở một vị trí cụ thể, ví dụ: biến động áp lực theo thời gian. Hơn nữa, VWT hỗ trợ cắt giảm phần mặt phẳng do người dùng xác định để vẽ sơ đồ đường viền kết quả, ví dụ: đường viền vận tốc trên mặt phẳng đối xứng của xe. Cả hai thực thể báo cáo, sơ đồ lịch sử thời gian của các điểm thăm dò do người dùng xác định cũng như phần cắt phẳng cho biểu đồ kết quả đường viền, được bao gồm trong báo cáo được tạo tự động.

            

 

Sắp xếp trình tự hợp lý

 

VWT đi kèm với giao diện người dùng đồ họa nhẹ (GUI) có chứa nhiều tự động hóa khác nhau để giảm đầu vào của người dùng và tăng hiệu quả trong quá trình thiết lập trường hợp. Người dùng nhập lưới bề mặt của đối tượng nghiên cứu khí động học, ví dụ: phương tiện hoặc tòa nhà, vào VWT, xác định các tham số chia lưới vật lý và khối lượng, gửi mô phỏng và nhận được báo cáo mô phỏng. Các mẫu phân tích có thể được sử dụng để đảm bảo các điều kiện mô phỏng và cơ chế báo cáo nhất quán trong quá trình đánh giá thiết kế.    

 

     

Tài Liệu Tham Khảo

Bình luận