PiFlow高超案例：HB-2标模
往期回顾：
PiFlow高超案例
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。集前处理、求解器和后处理模块于一体，可实现CAD模型导入、网格自动生成、大型数据存取和管理、方程高效求解、物理场可视化等功能。并支持MPI、OpenMP、CUDA并行模式，适应单机、服务器和超算集群等各种运行环境，兼容国产CPU与操作系统。除了支持低、亚、跨、超、高超全速域流场分析外，PiFlow还提供飞行器气动数据批量生产、轨迹分离快速分析等工程应用场景的标准化操作。
备注：简单跨音速案例，GPU计算效率比CPU计算效率最大提高200倍；100万左右网格跨音速、超音速、高超音速案例实现最快2-3分钟内获得稳定收敛结果。
算例运算硬件环境：系统Win10，显卡4060，128G内存，8G显存
Part.
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【HB-2标模】
1.算例描述
HB-2模型是高超声速风洞流场标定和气动力测量考核的标准模型，可用于考核CFD软件对高超声速旋成体模型气动力和气动热的模拟能力。
< 图 1 HB-2几何模型图 >
自动化网格参数设置：包围盒8，相交层数13，缓冲层数2，最大层数14，自适应曲率15°；笛卡尔单元量100万耗时24s，网格效果展示如下图所示：
< 图 2 HB-2结构网格图 >
2．计算描述
HB-2标模的计算状态见下表：
表1 HB-2标模计算输入参数列表
气动力计算参考信息如表2所示：
表2 HB-2气动力计算参考信息
3. 结果对比分析
GPU4060显卡进行批处理业务计算26个工况点，单个工况点100万网格量计算完成约3分钟。
< 图3 PiFlow批处理界面 >
< 图4 法向力系数计算与试验对比 >
< 图5 俯仰力矩系数计算与试验对比 >
4. 结论
1）PiFlow全自动化网格生成，导入模型后全程无需人工控制自动生成网格。
2）PiFlow计算效率高，100万网格量单一工况3分钟内获得结果，配合工况批处理可高效获得气动数据。
3）PiFlow 与实验数据的法向力系数/俯仰力矩系数趋势基本吻合，PiFlow 在高超音速范围计算精度有较高可信度。
