HyperWorks VWT
2019-07-08



Alatir HyperWorks Virtual Wind Tunnel是一款专门致力于外流场空气动力学研究的垂直应用软件。基于用户需求开发设计的图形用户界面使问题定义和求解设置更为便捷。每次计算完成后,定制报告的自动生成确保了设计方案评估的一致性。Virtual Wind Tunnel可在HyperWorks平台中与Altair的其他产品实现无缝连接。


产品亮点

• 致力于外流场空气动力学研究

• 精确、稳健和可扩展的计算流体动力学求解器

• 高度流程化的仿真过程

• 自动化的定制报告生成


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高效的风洞仿真环境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求解器Altair AcuSolve™,HyperWorks VWT 能够实现物体绕流的稳态或瞬态仿真。除了专注于汽车行业所关心的阻力和升力等气动性能的预测外,VWT还可应用于建筑、自行车和摩托车的空气动力特性研究。


HyperWorks VWT融合了AltairHyperWorks™多种最先进的技术,如高端的网格生成、高保真的流体仿真、丰富而强大的CFD后处理功能以及直观的用户界面。


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求解器—AcuSolve,因而在求解速度、精确性和稳健性方面有着独特的优势。

AcuSolve构架于共享和分布式内存的计算机系统,采用混合并行技术,可基于非结构化网格进行快速而高效的瞬态和稳态求解。对于大规模的计算核心,AcuSolve仍然具有显著的加速比。

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。其中,DES技术融合了经过细微调整的统计RANS技术和LES技术,前者用于近壁边界层的建模,后者用于捕捉车辆尾迹的流动分离区域。

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。AcuSolve的流固耦合(FSI)功能也集成在VWT中,支持外流场中柔性部件的分析,比如气动扰流板。

转动体(如车轮)通过指定一个壁面切向速度,从而在仿真的过程中考虑转动效应。在汽车应用案例中,换热器和冷凝器采用多孔介质模型建模,由此考虑这些部件的压降。仿真中涉及的流体材料属性可通过密度和粘度来定义,因此可模拟特定温度下的水和空气。



先进的网格生成技术

HyperWorks VWT内嵌了一套快速、高效并完全自动化的非结构网格和边界层网格的生成工具。可采用用户定义的体网格加密区域实现体网格的局部加密,有助于捕捉重要的流动现象,如车辆或建筑物的尾迹区。边界层网格控制参数可全局或局部定义,力求在必要的区域细化网格的同时,最大程度地控制网格规模。汽车外流场分析(包括底盘、发动机舱和边界层)的体网格通常在几个小时内即可生成。


分析报告

每次分析结束后,VWT会自动生成一份报告,包括网格统计、问题定义、求解设置以及计算结果(如阻力和升力的时间历程曲线)等内容。用户可在计算域内定义监测点,以监测特定位置的流场变化,比如压力脉动值。另外,VWT也支持用户自定义监测平面,便于后处理时绘制这些切面上的结果云图,比如汽车对称面上的速度云图。所有的报告实体,如用户定义的监测点的时间历程曲线和监测平面的结果云图,都包含在了自动生成的报告中。


高度自动化的工作流程

HyperWorks VWT的图形用户界面十分简洁,包含了多种自动操作以减少用户的工作量及提高建模的效率。用户将气动研究对象(比如车辆或建筑物)的面网格导入VWT,设置物理模型和体网格控制参数,然后提交计算,便可得到一份仿真报告。在设计方案的评估阶段,分析模板的重复使用有利于保证仿真条件和后处理的一致性。