PiFlow高超案例：双椭球
本文摘要（由AI生成）：
这篇文档主要介绍了基于全自动笛卡尔网格的气动问题快速设计分析工具 PiFlow 的高超案例。文档指出，PiFlow 集前处理、求解器和后处理模块于一体，支持MPI、OpenMP、CUDA 并行模式，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，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。文档还提供了双椭球案例，通过与实验数据的对比，验证了 PiFlow 在高超声速流动中激波、激波与激波干扰模拟方面的准确性和可靠性。
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
【双椭球案例】
1. 算例描述
该算例是评测CFD软件对高超声速流动中激波、激波与激波干扰的模拟能力。
< 图1 双椭球风洞模型图 >
自动化网格参数设置：包围盒8，相交层数14，缓冲层数2，最大层数15，自适应曲率15°；笛卡尔单元量380万耗时43s，网格效果展示如下图所示：
< 图2 双椭球计算网格 >
2. 计算描述
双椭球的计算状态见下表：
表1 双椭球计算输入参数列表（压力）
气动力计算参考信息：
表2 双椭球气动力计算参考信息
3. 结果对比分析
图3给出了双椭球对称面上下表面的压强分布与实验数据的比较。图4-图5为PiFlow计算的流场结果。
< 图3 PiFlow与实验压强分布对比曲线 >
< 图4 对称面压力系数云图 >
< 图5 对称面马赫数云图 >
4. 结论
1）PiFlow全自动化网格生成，导入模型后只需设置几个网格参数即可自动生成网格，本案例380万网格量，耗时43秒。
2）PiFlow计算效率高，380万网格量单一工况2分48秒内获得结果。
3）通过求解三维 Euler 方程，对三维双椭球高超声速绕流问题进行了数值模拟，计算结果和实验数据相吻合，表明了PiFlow软件计算的正确性和可靠性。
