汽车风洞仿真软件Altair Virtual Wind Tunnel

Altair Virtual Wind Tunnel是一款为汽车行业工程师们提供的风洞仿真软件，这款软件充分利用高级网格划分及高保真计算流体动力学仿真等多种 Altair 最先进技术，并采用直观、高度自动化和流程化的工作流程与用户界面，将车辆外流场性能的精度和速度预测推向新高。

软件介绍：

外流场仿真在现代汽车设计中扮演着举足轻重的角色。车辆的燃料消耗量、稳定性、发动机冷却、驾驶室内部噪声以及风挡刮水器的性能均与空气动力作用息息相关。借助采用计算流体动力学 (CFD) 的风洞仿真，工程师可以对这些空气动力载荷进行研究，并能减少车辆开发过程中所需的物理风洞测试。

“HyperWorks Virtual Wind Tunnel 基准测试表明，Altair 的技术与实际风洞结果非常吻合，”Altair CFD 技术副总裁 Farzin Shakib 博士表示，“我们可以预见，HyperWorks Virtual Wind Tunnel 的易用性、灵活性、精度和速度定会使其风靡整个汽车行业，并在建筑设计与构造以及风轮机开发等其他需要进行外流场仿真的领域中掀起使用热潮。”

该解决方案的核心便是行业领先的Altair CFD 求解器AcuSolve®，其计算速度快、扩展性强、功能强大且精度高的特点使之脱颖而出。借助 AcuSolve 先进的湍流建模技术，HyperWorks Virtual Wind Tunnel 能够利用稳态及瞬态仿真对流场和气流分离进行预测，从而更快获取更加精确的结果。AcuSolve 所提供的行业顶尖流体结构耦合解决方案将结构的灵活性考虑在内，可实现更为真实、全面的汽车虚拟风洞仿真。

HyperWorks Virtual Wind Tunnel 的另一项优势在于其高级网格划分功能。HyperWorks Virtual Wind Tunnel 以强大的网格划分技术为依托，提供了具有边界层的快速、全自动非结构化网格划分器。汽车外流场分析的体网格划分（包括车身底板、发动机舱以及边界层）在两个小时之内即可完成。作为 HyperWorks Virtual Wind Tunnel 的核心，CFD 求解器不仅对单元质量具有较强的包容性，还能够管理对于复杂几何无法避免的严重失真单元。其他解决方案的网格优化步骤通常需要时间的集中投入，而求解器的灵活性便打破了这一常规，从而大大减少了网格划分所需时间。

功能特色：

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(CFD)求解器——AcuSolve。它是一款通用的、基于有限元技术的CFD求解器，因而在求解速度、可扩展性、精确性和稳健性方面有着独特的优势。

基于可靠的数学理论，AcuSolve可以高效地解决复杂和大规模的工业CFD问题。构架于共享和分布式内存系统并行计算，采用混合的并行技术，AcuSolve在基于非结构单元拓扑上提供快速和高效的瞬态和稳态分析结果，同时有着很好的并行加速比。

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。DES技术采用RANS方法模拟近壁边界层流动，而采用大涡模拟(LES)模拟车辆尾迹的分离流动。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。由于AcuSolve在时间推进上采用了一套非常高效和稳健的数值方法，瞬态分析的耗时较少，通常都在可接受的范围内。这使分析人员有充分的时间来采用更贴合实际的、更精确的瞬态仿真，而不必由于考虑到时间成本而采用稳态仿真来求解车辆的流场。

作为通用的CFD求解器，AcuSolve提供了丰富的物理模型和功能，如气动弹性、气动声学仿真、刚体运动及流固耦合(FSI)来模拟整车或部件外流场性能，为汽车虚拟风洞仿真提供了真实、完整的建模环境。

先进的网格生成技术

HyperWorks VWT内嵌了一套快速、高效并完全自动化非结构网格和边界层网格生成的技术。它包含了许多强大而灵活的表面网格和体网格生成工具，包括边界层传播技术、面网格和体网格拉伸技术、各向异性网格和边缘协调网格技术、混合网格拓扑、区域影响网格及用户自定义网格技术。汽车外流场分析(包括底盘、发动机舱和边界层)的体网格生成时间通常小于2小时。

HyperWorks VWT的自动非结构网格生成器对网格单元质量的要求不高。它可以有效处理由于网格完全自动化生成而出现的一些大展弦比及严重扭曲的单元。由于这一特点，很多其它求解器需要进行的网格优化过程可以省略，从而减小了网格生成的时间。

高度自动化和流程化的工作流程

基于Altair solidThinking Inspire技术，HyperWorks虚拟风洞用户界面友好直观。它是一个一体化的操作环境，用户可以导入CAD几何模型(表面网格模型)、设置好求解问题、生成网格、提交计算，最后获得一个计算报告。

仿真过程是高度自动化的、只需要输入少量的用户参数，致使用户不容易犯错而影响仿真结果。另外的一些参数控制通过AcuSolve专用的前处理AcuConsole在后台自动完成，同时AcuConsole也是一个集成在HyperWorks VWT中的模块。

在HyperWorks VWT环境下提交任务到高性能计算机上十分容易，从而方便解决一些十分耗内存和计算资源的任务，如体网格生成、求解和后处理。

仿真完成后会自动生成定制的结果报告，包括问题的建立、网格信息及计算结果。另外，先进的CFD后处理器还允许用户能交互式或以批处理模式进行更复杂、更大数据的可视化工作。