AcuSolve软件

概述

经验丰富的 CFD 分析师对于这样的难题并不陌生，即找到可以在多数商用求解器中运行的仿真。许多求解器的工作流程中都存在一些共同问题：对几何机构进行无休止地简化以构建块结构化 格，耗时数日用 格划分软件来划分 格，因 格质量过低而导致解决方案存在差异。

Altair 的 AcuSolve 可为您提供所需的工具，助您消除 CFD 预处理瓶颈，从而专注于 CFD 仿真结果。AcuSolve 采用功能强大的求解器技术，可为您提供 CFD 市场中最为可靠的解决方案。

AcuSolve 的专有数字方法可以生成稳定的仿真过程和精确的结果，而不受 格元素质量和拓扑的影响。与自动非结构化 格划分功能结合使用时，AcuSolve 将会以其他 CFD 软件无法比拟的速度实现您的最终目标：分析结果并探索模型在实际应用中的运行情况。

AcuSolve 采用单求解器架构，其功能集在不断扩展，因此，对要执行 CFD 分析的任何公司而言，它都是一款非常有价值的工具。

功能介绍

求解器技术 – 快速、准确

• 压力/速度全耦合求解器

• 压力/速度全耦合求解器

• 所有功能均支持分布式、共享式和混合式的消息传递模式

• 针对所有非结构化 格拓扑的二阶空间精度：4 节点四面体、5 节点棱锥体、6 节点楔形体、8 节点六面块体

• 针对瞬态仿真的二阶精度时间积分

流体流动和热传递

• 不可压缩和亚音速可压缩的 Stokes 和 Navier-Stokes 方程

• 多组分输运方程

• 界面追踪法 VOF 两相流

• 热传递和共轭热传递

• 粘弹性材料建模

• 温度输运和共轭换热

• 多层热壳方程

• 并行视角因子计算的灰体空间辐射模型

• 太阳辐射模型

湍流模型

• 大涡模拟 (LES) 模型：

  • 动态 LES 模型

  • 常系数 Smagorinsky LES 模型

• 分离涡模拟 (DES) 模型：

  • 基于 Spalart-Allmaras 的分离涡仿真（DES-1997，DDES，IDDES）

  • 基于 SST 的分离涡仿真 (SST-DES)

• 雷诺平均Navier-Stokes (RANS) 模型:

  • Spalart-Allmaras

  • SST

  • Wilcox 2006 k-ω

  • BSL-k-ω

  • Realizable k-ε

  • RNG  k-ε

  • Standard k-ε

湍流转捩模型（与 Spalart-Allmaras 和 SST RANS/DES 模型兼容:

• γ 单方程模型

• γ-Reθ 双方程模型

  移动 格仿真技术

  多物理场分析功能

  计算气动声学 (CAA) 仿真

  强大的用户自定义函数 (UDF) 功能

  粒子追踪器

  组件技术

  支持的平台

  • Windows 7/8.1 (64 位)

  • Windows HPC 服务器

  • Linux (64 位)

  • 风扇组件

  • 热交换组件

  • 球形粒子追踪可在后处理或共处理的步骤中使用

  • 湍流扩散模型

  • 有限质量与无质量粒子

  • 允许对材料模型、源条目、边界条件等进行定义

  • 客户端-服务器可连接到外部程序

  • 集成 Ffowcs-Williams-Hawkings 声学求解器

  • 支持第三方声学求解器

  • 刚体动力学耦合

  • 实际流体/结构耦合 (P-FSI)

  • 直接耦合流体/结构交互 (DC-FSI)

  • 与多体动力学软件 MotionSolve? 直接结合

  • 任意拉格朗日-欧拉 (ALE) 格运动

  • 指定/采用插值方式的 格运动

  • 自由面 格运动

  • 导向面 格运动

  • 非共节点/滑移 格交界面

优势介绍

稳健性

AcuSolve 强大的求解技术可为客户提供最稳健的 CFD 解决方案。无论 格单元的质量和拓扑情况如何，AcuSolve 专有的数值方法都能进行平稳的仿真，得到准确结果。一直以来，前处理和 格划分都是工业 CFD 执行过程中令人困扰的难题。然而，AcuSolve 求解技术与自动化非结构 格划分技术结合便可减少前处理的负担，而且能够让科学家和工程师更快地实现最终目标，即分析结果并探索应用的流场。AcuSolve 无需用户多次运行探索不同的解决方案步骤，即可完成上述目标。AcuSolve 使用一个求解器处理所有流域，需要调整的参数非常少。无需微调即可创建并运行 格！

速度

AcuSolve 使用业内领先的科学数值技术对完全耦合压力/速度方程系统进行求解，可快速生成结果。无论是稳态仿真还是瞬态仿真，AcuSolve 都能得出快速线性和非线性收敛结果。除高效的数字方法外，AcuSolve 的架构也经过专门的设计，能充分发挥并行计算平台的优势。求解器中的所有算法均采用多核并行集群设计，使用在求解器运行脚本中完全自动运行的混合分布/共享内存 (MPI/OpenMP) 并行模型。

消息传递接口 (MPI) 用于分布式内存机器之间的通信，而共享内存数据副本则用于单个共享内存机器的子域之间的通信。二级域分解用于基于给定仿真的共享式和分布式内存消息传递要求优化单元和节点的分布。这类优化方法可确保最大程度降低信息传递。

准确性

AcuSolve 自定义数值方法运行速度快，结果准确性高，能够满足 CFD 应用的严苛要求。AcuSolve 之所以能够保持高准确度，一个关键原因是对所有变量均使用同阶插值方式。这会导致所有控制方程均为二阶空间精度，在注重准确性的同时还能提高求解器的速度。在高准确性的前提下，AcuSolve 使用的 格数比市面上其他的 CFD 求解器使用的 格数更少。除达到相似结果所需的 格数更少外，AcuSolve 还能在所有单元拓扑上保持二阶精度。您可以放心使用四面体单元 格划分域来简化前处理流程，无需担心稳健性或准确性的降低。

AcuSolve 不仅具有优秀的空间精确性，还能及时提供二阶准确度，让您拥有无与伦比的瞬态仿真能力。在 AcuSolve 中运行瞬态仿真就像指定瞬态仿真一样简单，只需选择一个合适的时间步长解决物理场，然后启动求解器即可。就是这样简单。您无需调整复杂的求解器设置，无需考虑基于 CFL 的稳定性限制，也无需担心因求解器选择不当出现仿真偏离!

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