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索辰 LBM 流体仿真软件

索辰LBM流体仿真软件基于格子Boltzmann大涡模拟精细捕捉分离流与气动噪声,亿级网格GPU小时级求解,全栈适配国产软硬件生态。
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索辰 · LBM 流体仿真软件

索辰 LBM 流体仿真软件:大涡模拟精细捕捉分离流与气动噪声,亿级网格 GPU 小时级求解

流动分离、涡脱落与气动噪声这类瞬态问题,传统时均湍流方案力不从心。索辰 LBM 流体仿真软件基于格子玻尔兹曼方法构建工程级大涡仿真能力,壁面模化大涡模拟搭配累积量碰撞模型,精细复现复杂流动演化细节;八叉树笛卡尔网格单分钟生成亿级网格,单张 24GB 显存 GPU 即可稳定承载亿级网格算例,把高保真流动分析从超级计算机带回工程团队。

格子Boltzmann大涡模拟亿级网格分钟生成GPU并行百倍加速气动噪声直接求解国产CPU/DCU适配建模仿真优化一体化
1 亿
单机GPU可承载网格量
分钟级
亿级笛卡尔网格生成
百倍
GPU相较CPU加速
全栈
国产软硬件生态适配

⚠️行业痛点与挑战

🔍分离流模拟精度不足
RANS 时均方案抹平了分离、再附等非定常结构,旋涡主导的流动问题算不出可信结果。
⏱️瞬态仿真算不起
高保真大涡模拟对算力需求巨大,传统 CPU 集群下单个工况的求解周期以天计。
🧠复杂几何前处理繁重
传统网格生成对复杂拓扑的适配上耗时数天,工程迭代被前处理卡住。
🔗气动噪声评估链路断裂
近场声源解析与远场噪声预估分属不同工具,声学评估流程割裂且低效。
📉旋转机械仿真设置复杂
风扇、涡轮等旋转部件的滑移网格与动边界设置门槛高,工程师难以独立完成。
🚧国产算力生态缺软件
国产 CPU 与 DCU 硬件缺少适配成熟的高保真流体软件,算力投资无法转化为研发效率。

🎯产品定位与核心价值

软件定位为新一代高精度高保真流体仿真工具,以格子玻尔兹曼方法实现工程级大涡模拟,相较传统有限体积法的时均方案物理保真度更高,适配汽车交通、航空低空、城市建筑、风扇家电与能源等多领域复杂 CFD 需求,并全面兼容国产软硬件生态。

💡高保真与大算力兼得
粒子类方法的瞬态求解特性与 GPU 并行天然契合,高保真分析不再依赖超算资源。
🔁复杂几何天然适配
壁面反弹边界条件原生适配复杂拓扑,配合笛卡尔网格局部加密,前处理成本大幅下降。
🧷国产化生态闭环
从操作系统到 CPU、GPU 算力平台的全栈国产化适配,供应链安全与性能兼得。

⚙️核心能力详解

🧮壁面模化大涡模拟
WMLES 搭配累积量碰撞模型,精准捕捉流动分离、涡脱落与再附等非定常湍流结构。
🧱八叉树笛卡尔网格
自动生成笛卡尔网格并支持局部加密,消费级多核单机 CPU 单分钟可生成一亿网格。
⚡GPU 并行加速
MPI+X 混合并行架构,单张 24GB 显存 GPU 稳定支撑亿级网格算例,较传统 CPU 提速约百倍。
📊气动噪声分析
近场噪声直接求解与 FWH 远场预估,支持声压级 SPL 计算与频谱分析,可联动 SEA、边界元实现多场耦合。
🌐旋转部件仿真
滑移网格模拟风扇、涡轮、叶片等旋转部件的运动与流场干涉。
🔧全流程一体化
同一操作界面完成参数化建模、仿真求解与优化分析,打通设计仿真优化工作流。

📐技术规格

产品形态 基于格子Boltzmann方法的流体仿真软件(工程级LES)
湍流方案 壁面模化大涡模拟 WMLES + 累积量碰撞模型
网格能力 八叉树笛卡尔网格,单分钟亿级网格生成,局部加密
并行架构 MPI+X 混合并行,单张24GB显存GPU承载亿级网格
速域范围 亚声速(低于100m/s或Ma<0.3),层流/过渡流/湍流
噪声能力 近场直接求解 + FWH远场预估 + SPL频谱分析
旋转仿真 滑移网格支持风扇、涡轮等旋转部件
国产适配 国产CPU、海光DCU与国产操作系统全兼容
附加能力 水下单相流层流与湍流仿真

🏭典型应用场景

✈️整车气动与风噪分析
整车外流场、风噪与座舱空调气流的精细化仿真,支撑造型与NVH协同优化。
🚗旋翼无人机气动仿真
旋翼与固定翼无人机的非定常气动特性分析,低空风场影响精细评估。
🔋风扇与叶轮优化
风扇气动噪声优化、叶轮气动性能分析与风机尾流瞬态评估。
🌊城市建筑风环境
建筑群风环境与行人舒适度评估,复杂城市下垫面的流动模拟。
🏗️管路阀体内流
复杂阀体流动、管路流致噪声的精细化分析。
🚢水下推进仿真
水下单相流的层流与湍流仿真,支撑水下装备推进性能评估。

🏆典型应用案例

📦
车外流场风噪精细化评估
某整车外流场风噪分析以大涡模拟复现瞬态涡结构,近场声源与远场噪声链路一体求解,风噪改进方案的验证周期显著压缩。
🛫
风扇气动噪声优化
风扇产品的气动噪声问题以滑移网格加直接声学求解定位声源,叶片修型方案的效果在仿真内快速迭代确认。
🏭
亿级网格工程算例
复杂几何算例在单张GPU环境下完成亿级网格建模与求解,工程团队无需排队超算即可开展高保真分析。

🔌接入方式

🖥️CAD几何直连
主流CAD格式几何导入,参数化建模与仿真在同一界面完成。
☁️多场耦合协同
可联动统计能量分析、边界元方法开展流体-结构-声学耦合分析。
🤝国产环境部署
支持国产操作系统与国产CPU、DCU算力平台的本地化部署。

🧩生态协同与能力底座

🧩索辰流体产品线协同
与GKS全速域求解器、SPH粒子法软件构成互补的流体仿真矩阵。
🔗噪声风洞平台联动
为噪声风洞物理AI平台提供高保真合成数据生成能力。
🌱国产算力生态
与国产芯片、操作系统厂商协同适配,共建自主工业软件生态。

🚀产品差异化特点

🌟大涡模拟的工程化落地
把LES级高保真分析从科研场景带入工程日常,分离流与噪声问题的可信度代际提升。
🆚GPU经济性优势
单张消费级GPU承载亿级网格,硬件门槛与求解周期的双重大幅压缩。
🧬全栈国产化
软件与国产软硬件生态深度适配,为自主算力提供成熟的高保真流体求解能力。

✅最佳实践

📝
以噪声问题切入
风噪类问题对瞬态结构敏感,最能体现大涡模拟相较时均方案的精度优势。
🔄
网格资源精细化投放
分离区与近壁区局部加密,用有限的网格预算换最高的有效分辨率。
🎯
GPU部署先行
优先建设GPU算力环境,充分发挥MPI+X架构的加速收益。
📈
与试验对标校准
关键工况保留风洞或实测数据对标,持续校验仿真置信度。

🗺️企业落地路径

1️⃣
问题类型评估
梳理团队面临的分离流、噪声与瞬态问题清单,确定优先仿真对象。
2️⃣
环境与培训建设
部署GPU算力环境,完成工程师的大涡模拟方法培训。
3️⃣
试点算例验证
选取典型工况完成仿真与试验对标,确认精度与周期收益。
4️⃣
流程化推广
将高保真分析嵌入产品开发流程,扩展至多产品线。

💬常见问题 FAQ

Q1:大涡模拟与传统RANS方案的差别体现在哪?
RANS对湍流做时均化处理,非定常细节被抹平;大涡模拟直接解析大尺度涡结构,对分离、涡脱落等瞬态问题的物理保真度显著更高。
Q2:亿级网格真的不需要超算吗?
单张24GB显存GPU即可稳定承载亿级网格算例,配合GPU并行加速实现小时级求解,普通工作站即可开展高保真分析。
Q3:支持哪些噪声分析能力?
近场噪声直接求解、FWH远场预估、声压级SPL计算与频谱分析,并可联动SEA与边界元开展多场耦合。
Q4:国产化环境适配程度如何?
软件完全自主研发,全面兼容国产CPU、海光DCU硬件与国产操作系统。
Q5:企业如何选型与接入?
建议以典型噪声或分离流工况做精度验证。云巴巴可协助完成选型评估、算力规划与部署对接。

📄信息来源与免责声明

本页面内容由云巴巴整理,产品信息参考索辰官方公开资料,包括产品官方文档与公开介绍页面。

页面中涉及的产品功能、技术参数等描述基于官方公开信息整理,如有更新请以官方最新发布为依据。

云巴巴作为企业级软件与 AI 产品选型与服务平台,可协助企业进行索辰 LBM 流体仿真软件及同类产品的选型咨询与接入支持。

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