Altair nanoFluidX 是一个基于粒子法(SPH)的流体动力学仿真工具，用于预测在复杂几何体中有复杂机械运动的流动。nanoFluidX 可以用于预测有旋转轴和齿轮的传动系统润滑并分析系统每个部件的力和力矩，支持使用 GPU 技术能够对真实的几何形状进行高性能仿真。

产品亮点

• 基于粒子法(SPH)的流体动力学仿真

• 无网格算法模拟复杂流动

• 显卡 GPU 运算带来的优越加速性能

• 很好的适用于复杂的传动系统应用，包括齿轮箱、曲轴机构等

优势

nanoFluidX 基于弱压缩 SPH 方法并包含许多独有的功能，可提高计算精确性，这使其成为市场上基于粒子的独特解决方案。

经过创建，该求解器可以用于图形处理器(GPU)处理,使得其计算运算十分迅速。它可以用于预测具有旋转轴/齿轮的动力系统的上油，分析各轴或部件上的力以及扭矩，还可以预测具有瞬态运动的罐中液体的晃动。

对于典型的齿轮系的应用，代码与传统的有限体积相比快一个数量级，而且可以简化几何处理。

应用

nanoFluidX 代码的基于粒子的特性允许高效的模拟过程中具有高变形的流动。例如晃动、剧烈的多相流，或者通过复杂几何形状的快速流动。其特性使其成为不同行业中的理想选择，其中包括:

一般自由表面流动模拟

模拟动力总成系统中的油晃动，开放环境中的自由流动流体，高加速度下的开放式或封闭式油箱以及类似现象。

高密度比的多相流

采用 SPH 方法的 nanoFluidx十分易于处理高密度比的多相流(例如水-空气)，并不需要增加额外的计算工作量。流体界面是 SPH 方法自然得到的副产品，并不需要增加额外的计算工作量。流体界面是 SPH 方法自然得到的副产品，并不需要额外的分界面重构算法，因此节约了计算时间。

传动系统旋转齿轮、曲轴和连杆

nanoFluidx 有针对预设的不同类型运动的应用选项，因此仿真旋转齿轮、曲轴、连杆变得十分容易，并能通过仿真估算固体单元由于和周围流体交互的受力和力矩。

汽车和航空航天工业中的箱晃动测算水箱或者车辆由于大加速度导致的流体晃动力，例如刹车或者车道变更。

整车涉水

评估车辆在进入一定深度水坑历程中的泄露，冲击力和水浸风险。整车模型无须简化，但包括完整的机舱，格栅和底盘部件细节，可以完整模拟车辆下坡进入，和上坡离开水坑的完整历程。

油冷电机和齿轮箱温度仿真

喷淋或甩油冷却本质上是气液两相流现象，和传热现象有着截然不同的特征时间尺度。因此采用耦合方式求解nanoFluidX 将 SPH 的流场结果插值到网格模型上或输出点云数据，再利用通用流体求解器 Altair AcuSolve™m 进行热分析，*终得到电机或齿轮箱的稳态温度场。

功能

nanoFluidx 具有更快的预处理先进的 GPU 技术、*短的模拟时间以及简单的后处理。

GPU计算

和更笨重的 CPU 相比较，GPU计算提供了显著的性能优势和能源节约。nanoFluidx 是利用该技术的先驱商业软件之一，为整个产品的开发带来了显著的提速。

基于标准的有限体积法的 CFD 代码在处理复杂几何形状时会遇到巨大的困难，计算往往不能初始化。即使他们这样做，预处理过程也需要持续数周并且这种模拟的计算成本将非常的大。

简单的前处理功能

前处理模块 SimLab 仅需生成一个封闭的 STL 模型，即可填充粒子。填充方法可以选择液位高度，液体容积或容器体积的百分比。对于薄壁件，可以选择在指定曲面的单侧生成粒子，从而保留间隙。

刚体运动

支持多种刚体运动规律:旋转，平动，行星系运动，和流体力耦合的六自由度刚体运动(如浮标运动)，以及预定义轨迹运动(如雨刮器运动)

染色区域和流体接触时间用户可以在模型中指定一块虚拟区域，统计经过的粒子，从而在后处理中显示其轨迹。也可以统计整个计算过程中固体表面接触流体的时间，从而为齿轮局部润滑进行定量评估。

流场定量监测

计算结果除了显示动画，流线图片等，也可以监测模型中任意位置的流量(监测面可以随固体运动)，流体重心位置，也可统计各个固体受到的动态载荷(如搅油损失)

硬件要求

AltairCFD 团队推荐使用NVIDIA RTX 4090,A6000 Ada.L20，L40显卡，nanoFluidX已经过全面测试。该代码具备平衡动态负载，确保**的硬件利用率，可以在多GPU 集群上运行。