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Numeric Systems GmbH

Lichtenbergstraße 8

D-85748 Garching (München)

Deutschland

info@numeric.systems

 

Wilkommen in der neuen CFD Geschwindigkeits-Dimension von

Schnell und belastbar

Mit Hilfe von GPUs (Graphics Processing Unit, Grafikprozessor) erreicht pacefish® im Vergleich zu CPUs (Central Processing Unit, Universalprozessor) eine sehr viel höhere Arbeitsgeschwindigkeit und reduziert dadurch massiv die Kosten einer physikalischen Strömungssimulation.

Bei anderen CFD-Werkzeugen muss sich der Nutzer zwischen kurzer Durchlaufzeit und belastbaren Simulationsergebnissen entscheiden. Indem pacefish® die Kosten pro Simulation radikal reduziert, bekommen pacefish® Nutzer beides zu gleich:


Kurze Durchlaufzeit bei transienten Strömungssimulationen und belastbare physikalische Simulationsergebnisse.

 

pacefish® Highlights

Transiente Lattice-Boltzmann Simulation

Zur Berechnung des Strömungsverhaltens nutzt pacefish® die Lattice-Boltzmann Methode (LBM).

 

Die transiente Modellierung berücksichtigt zeitabhängige Effekte wie z.B. Wirbelstraßen, dynamische Wirbelablösungen sowie Druck- und Geschwindigkeitsfluktuationen.

Robuster Import von Geometriedaten

Der integrierte robuste Pre-Processor importiert komplexe Geometrien im verbreiteten STL Datenformat und toleriert dabei kleinere Defekte.

 

Ein vorgelagertes Geometry-Cleanup ist dadurch in der Regel nicht mehr nötig.

Geometrieangepasste  Gitterverfeinerung

Durch lokale Gitterverfeinerung werden Simulationszellen dort eingesetzt, wo sie benötigt werden, z.B. in wandnahen Bereichen oder im Nachlauf.

 

Der integrierte Präprozessor generiert ausgehend von der Objektgeometrie parametrisiert vollautomatisch Bereiche lokaler Gitterverfeinerung. 

Flexibler Export von Ergebnisdaten

Die Ergebnisdaten werden typischerweise im EnSight-Gold und CSV Datenformat exportiert und stehen damit für die Weiterverarbeitung mit zahlreichen Werkzeugen wie z.B. ParaView oder Excel zur Verfügung.

Physikalische Turbulenzmodellierung

Neben dem Smagorinsky LES-Modell bietet pacefish® hybride uRANS-LES (SST-DDES und SST-IDDES) sowie uRANS (K-Omega-SST) Turbulenzmodelle an.

Die Letzteren erzielen durch eine besonders genauere Wiedergabe der turbulenten Grenzschicht wesentlich belastbare Prognosen. 

Multi-GPU Beschleunigung

Um die Arbeitsgeschwindig-keit zusätzlich zu erhöhen nutzt pacefish bei fast idealer Skalierung gleichzeitig bis zu 16 GPUs.

Dies ermöglicht Simulations-modelle mit über 1 Milliarde Zellen. Modelle mit über 100 Millionen Zellen werden bereits in wenigen Stunden berechnet.

 

Die pacefish® Technologie

Die Leistungsfähigkeit von pacefish® wird ermöglicht durch die effiziente Nutzung moderner Grafikprozessoren (GPUs). Dies sind parallele Prozessoren mit über 5000 Kernen, ursprünglich aus dem Grafikbereich. GPUs besitzen eingeschränkte Fähigkeiten, können diese aber bei gleichen Kosten um ein Vielfaches schneller umsetzen als CPUs.

Die besondere Architektur der GPUs stellt die Programmentwicklung vor spezielle Herausforderungen. Mit der ersten Zeile Programmcode wurden diese berücksichtigt, sodass pacefish® die Vorteile der GPU-Architektur effektiv abschöpft und die Nachteile neutralisiert.

Die Arbeitsgeschwindigkeit von pacefish® wird bereits mit einer einzigen GPU um das 20fache gegenüber der Verwendung einer Multicore-CPU beschleunigt. Durch Multi-GPU Beschleunigung auf bis zu 16 GPUs erzielt pacefish® bei nahe zu idealer Skalierbakreit beeindruckende Leistungswerte.

Die belastbare Prognosegenauigkeit ist das Ergebnis der intensiven Forschung, Entwicklung und Erprobung insbesondere der Wand- und Turbulenzmodellierung für LBMs. Das so in über zehn Jahren aufgebaute exklusive Know-How behebt wichtige elementare Schwächen der LBM und ermöglicht die Nutzung von pacefish® für Simulationsmodelle industrieller Komplexität.

 

Anwendungsfelder

Automobil-Aerodynamik

Untersuchen und optimieren der komplexen Aerodynamik von Fahrzeugen.

Fußgängerkomfort

Analysieren des transienten Windverhaltens in Häuserschluchten bei Veränderungen der Bebauung.

Windlastanaylse

Bestimmen und Optimieren der dynamischen Windlasten auf die Fassade und Struktur eines Gebäudes.

 

Nutzungsmöglichkeiten

Direkt von Numeric Systems als klassische Rich-Client Anwendung auf eigener Hardware.

Über SimScale als Web- und Cloud-basierte Anwendung im Browser.