瞬態是湍流流動的固有特性,汽車外流場分佈強烈的湍流流動,故只有進行瞬態模擬才能精準的捕捉整車流動信息,得到精確的模擬結果,尤其是對影響汽車操縱性能的氣動升力的求解。 PowerFLOW 的算法決定了其天然瞬態的特點,相較於傳統 CFD 軟體的穩態解法,更適合整車流場的精確求解。 PowerFLOW 在開發初期便引入了數字風洞的概念,提供靜止地面,移動路面,風洞五帶系統等多種地面設置。並考慮到邊界層抽吸分佈,風洞阻塞效應,輪胎旋轉,車身姿態等因素的影響。此外,PowerFLOW 全細節幾何建模及網格 Morph 的功能可以更好的還原試驗樣車,確保模擬與試驗的幾何一致性。上述提及的各項能力使得 PowerFLOW 成為 CFD 軟體中空氣動力學開發方向的佼佼者。
PowerFLOW 可以用於整車空氣動力學開發的各個階段。在概念設計階段,可利用軟體模塊 Design Guide 設計探索優化功能在有限的時間及盡可能大的設計空間內探索不同造型面的氣動開發潛力,以幫助選型。 Design Guide 的可視化及交互式界面環境有利於模擬分析師與造型設計師的高效溝通交流。同時,基於性能優化的形面變化趨勢也為下一階段的開發工作提供準確方向。
在詳細開發階段,可利用 PowerFLOW 的 Design Guide 功能指導性能改善,同時可結合選區速度凍結(Selective Velocity Freeze), 邊界種子法(Boundary Seeding),瞬態邊界種子法(Transient Boundary Seeding)等方法加速設計迭代,提高計算效率。
在最終認證階段,可使用 PowerFLOW 同時模擬整車負載對輪胎接地處的擠壓變形及輪胎胎紋的旋轉。此外,PowerFLOW 還具備更為貼近真實路面的湍流來流分析能力,這兩點使 PowerFLOW 有資格被納入到 WLTP 認證,用於計算不同配置,尤其是不同輪胎的風阻及油耗。對於有限的風洞資源,使用 PowerFLOW進行模擬無疑可以加快新車上市的步伐。
對於車身污染及水管理而言,穩態計算和瞬態計算的結果具有明顯差異。例如整車尾流的非定常性很強,只有瞬態計算才能真實反映水膜覆蓋區域。 PowerFLOW 通過粒子模型的飛濺及二次夾帶功能,準確的模擬液滴在前風擋、側窗、車身側圍及後部,倒車影像等位置的附著情況。計算生成的粒子軌跡文件可以追踪粒子的運動路徑,通過分析污染機制,改善駕駛員視野,減小車身污染面積,提升水管理方面的相關性能。