PiFlow是一款基于全自动笛卡尔网格、具备用户友好操作界面的气动问题快速设计分析工具。软件致力于改变传统CFD前处理耗时耗力的技术困局,提供简洁高效的飞行器布局设计,方便直观的多体分离流场分析,快速可靠的轨迹安全评估等功能,为气动外形设计带来全新的工具和手段。
PiFlow网格特点
1)基于笛卡尔网格实现全自动网格生成
2)具备对非流形、相交部件、细微不水密等几何问题的兼容性
3)支持网格自适应功能
4)支持OpenMP多线程网格生成功能
多部件几何网格 | 多段翼几何自适应网格 |
PiFlow解算器特点
1)支持低/亚/跨/超音速的无粘流计算,采用多种加速技术如当地时间步长、残差光顺、多重网格等实现流场的快速收敛。
JSM高升立构型压力云图(低音速) | F6压力云图 (亚音速) |
WPFS压力云图(跨音速) | 双椭球压力云图(超音速) |
2)支持MPI和GPU高性能计算,在单机计算资源上提供近似线性的加速比提升。
3)支持多算例批处理,批量分析形成数据库,用于基于网格测力技术实现的快速轨迹计算。
CPU并行收益 | 气动数据库 |
PiFlow多体分离工程特色
软件提供包括分离轨迹计算、参数安全边界预估、落点散布度评估在内的多种多体分离安全分析工具。
1)飞行轨迹计算工具
多体分离过程中,利用流场结果获取部件气动力,通过运动方程求解模型位置变化,网格自动生成使得整个轨迹计算过程自动化,可模拟投弹、多级火箭分离等场景,适用面广。同时软件可采用网格测力技术,通过对数据库插值查询获取部件当前的气动力结果,代替实时耗时的流场解算,以此实现轨迹的快速预测。
投放轨迹 | 外挂物各位置的表面云图 |
2)分离安全评估工具
利用网格测力技术,快速评估在确保运动过程中各模拟部件不会发生相互碰撞的前提下,影响轨迹的各参数(如部件质量、惯性、弹射力等)的安全变化范围。
分离安全评估
3)落点散布度评估工具
多体分离的实际轨迹会因为多种相互影响的偏差因素出现与期望轨迹偏差较大的情况。软件利用满足一定分布规律的随机量(例如正态分布)来模拟影响轨迹的参数(如弹射力、惯性矩等)偏差,使用蒙特卡洛打靶法来模拟多种具有偏差的参数之间的相互影响,最后预测得到多种偏差参数相互影响作用下的落点散步度。
落点散布度