用高性能计算加速汽车CFD模拟

汽车外部空气动力学仿真要求在短时间内具有较高的精度。由于需要大而复杂的几何形状和域尺寸，预处理和求解时间可能会很长。

Ansys在加速这类仿真的预处理和求解时间方面取得了很大进展。Ansys流利增加了新的特性和功能，以快速有效地生成高质量的网格，包括:

• 基于任务的工作流用于干净和脏的计算机辅助设计(CAD)几何图形。
• 自动化和定制。
• 新的网格拓扑。
• 高度可扩展的并行网格。

Ansys还在每次发布Fluent新版本时提供了重要的高性能计算(HPC)增强功能，以减少获得可靠解决方案所需的时间。

加速预处理

Fluent提供了两种不同的工作流程，通过将过程组织成一个用户友好的、基于任务的工作流程来帮助加速网格划分:用于干净CAD的水密几何工作流程和用于脏CAD的容错网格划分工作流程。

这两个工作流都提供了相关的选择和选项，但也具有定制的灵活性。

最佳实践以默认值的形式嵌入到每个任务中。高级用户可以很容易地选中一个框来显示更多选项。您还可以使用基于python的日志文件进行批处理网格，从而自动化该过程。

Fluent还提供了一种新的网格拓扑，称为Mosaic Poly-Hexcore。马赛克技术使不同网格类型之间的多面体连接成为可能。Mosaic Poly-Hexcore是第一个采用这种技术的公司。它是六面体、各向同性多棱镜和镶嵌多面体元素的组合。

由于核心体网格是使用六面体元素生成的，因此相同的网格分辨率导致总面数减少。这提供了更快的计算时间和更低的内存和磁盘空间需求。

通过使用Fluent的并行网格划分功能，可以进一步加速体网格划分。当在256核上运行时，Fluent能够每分钟生成超过1000万个单元。

通过高性能计算减少获得可靠解决方案的时间

为了实现快速和准确的模拟，Ansys在每个新版本的Fluent中都提供了重要的HPC增强功能。一个重要的发展领域与滑动网格应用有关。例如，它们越来越多地被用于精确模拟带有旋转车轮的车辆的空气动力学阻力、齿轮传动装置的功率损失和汽车鼓风机的空气声学。

Ansys 2020 R2与Release 19.0相比加速了61%
1.4亿个单元f1赛车模拟在1,280个CPU内核上。

由于滑动网格应用程序在并行处理方面通常效率较低，Ansys已经稳步消除了复杂模型并行可扩展性的瓶颈。改进了交叉算法，减少了网格更新开销，增强了数据交换策略，以及其他改进。在当前的版本Ansys 2020 R2中，这使得在1,280个CPU内核上进行1.4亿个单元的一级方程式赛车模拟的速度比版本19.0提高了61%。

Ansys和英特尔合作建立了一个新的平滑器
并针对Intel®Xeon®可扩展处理器进行优化。

由于硬件和软件的改进是齐头并进的，Fluent针对最新的硬件技术进行了优化，包括Ansys HPC合作伙伴(如Hewlett Packard Enterprise和Intel)的硬件技术。例如，Ansys和英特尔共同构建了一个新的平滑器，并针对英特尔®至强®可扩展处理器进行了优化，以帮助减少长时间的仿真时间。测试表明，这样可以使性能提高12%到19%。如果您想了解更多信息，请下载“以最高速度运行Ansys Fluent仿真”白皮书。

由于每个新版本的这些和其他HPC增强功能，您可以更快地解决更小的模型和更高保真度的模型。

注册参加我们即将举行的网络研讨会，“阿斯顿·马丁红牛车队如何与合作伙伴Ansys和HPE一起提供获胜的CFD”，了解阿斯顿·马丁红牛车队如何使用来自惠普企业的Fluent与HPC解决方案来增加他们在赛道上的成功。