PiFlow高超案例：乘波体
本文摘要（由AI生成）：
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，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。该软件可实现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，支持低、亚、跨、超、高超全速域流场分析，并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。乘波体案例中，PiFlow软件在2秒内生成273.6万网格量，计算效率高，273.6万网格量单一工况2分内获得结果，配合工况批处理可高效获得气动数据，11个工况点总耗时22分钟。该软件高超音速的气动结果与对比软件计算结果吻合较好，满足设计要求。
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
【乘波体案例】
1. 算例描述
高超声速飞行器由于其设备载荷与结构等原因，常常采用简单组合体外形，该算例是评测CFD软件对乘波体外形的模拟能力。
< 图1 乘波体几何模型 >
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273.6万耗时1分03秒，网格效果展示如下图所示：
< 图2 乘波体计算网格 >
2. 计算描述
乘波体的计算状态见下表：
表1 乘波体计算输入参数列表
气动力计算参考信息：
表2 乘波体气动力计算参考信息
3. 结果对比分析
为了验证PiFlow软件高超状态计算结果的正确性，因此与XX单位一款高超计算的专业软件进行对比，该软件使用的是粘性方程SST模型，置信度对比图如下所示。
< 图3 升力系数对比图 >
< 图4 阻力系数对比图 >
< 图5 俯仰力矩系数对比图 >
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273.6万网格量，耗时1分03秒。
2）PiFlow计算效率高，273.6万网格量单一工况2分内获得结果，配合工况批处理可高效获得气动数据，11个工况点总耗时22分钟。
3）PiFlow软件高超音速的气动结果与对比软件计算结果吻合较好，满足设计要求；PiFlow软件阻力系数略有偏差，误差在合理范围内。
