LbPre 3.4.1 تحلیل آیرودینامیک خودرو، هواپیما و توربین

LBPre (proLB) نرم افزار شبیه‌سازی صنعتی و یکی از جامع‌ترین راهکارهای CFD مبتنی بر روش Lattice Boltzmann Method (LBM) است. این نرم افزار که بخشی از مجموعه ProLB است، توسط شرکت Dassault Systèmes و در بستر SIMULIA توسعه یافته و به طور ویژه برای تحلیل جریان‌های پیچیده، آیرودینامیک پیشرفته و مسائل چندفازی در مقیاس صنعتی طراحی شده است.

ProLB با استفاده از مدل‌های فیزیکی پیشرفته LBM، قادر است شبیه‌سازی جریان هوا، حرارت و انتقال جرم را با دقت عددی بسیار بالا انجام دهد. برخلاف حلگرهای سنتی مبتنی بر معادلات ناویر-استوکس، این نرم افزار با رویکرد شبکه‌ای-آماری خود می‌تواند رفتار سیال را در هندسه‌های پیچیده و شرایط مرزی غیرایده‌آل مدل‌سازی کند. همین ویژگی باعث شده در حوزه‌هایی نظیر طراحی خودرو، آیرودینامیک قطارهای سریع‌السیر، تهویه صنعتی و مهندسی محیط زیست، عملکردی بی‌رقیب داشته باشد.

ابزار LbPre به‌عنوان محیط پیش‌پردازش ProLB، امکان آماده‌سازی کامل مدل‌های هندسی، تعریف شبکه Lattice، تعیین خواص سیال، تنظیم پارامترهای توربولانسی (LES, VLES, MRT) و شبیه‌سازی چندفازی (Multiphase Flow) را فراهم می‌کند. ترکیب LbPre و ProLB موجب می‌شود کل چرخه تحلیل—from geometry setup to post-simulation visualization—به‌صورت یکپارچه و خودکار انجام شود.

مزیت دیگر LBPre در اتوماسیون روند پیش‌پردازش است: اسکریپت‌پذیری کامل، توانایی تعریف قالب‌های تکرارشونده برای شبیه‌سازی‌های معمول، و تولید سریع مش حجمی (volume mesh) به صورت خودکار. این ویژگی‌ها به تیم‌های مهندسی اجازه می‌دهد که تمرکز خود را از تنظیمات عددی به حل مسئله محصولی و طراحی انتقال دهند؛ یعنی به جای صرف وقت زیاد برای آماده‌سازی شبیه‌سازی، بتوانند سریع‌تر به تحلیل نتایج برسند. در نتیجه، LBPre به عنوان واسط بین مدل هندسی و مرحله محاسباتی اصلی ProLB عمل می‌کند و تأثیر مستقیمی بر بهره‌وری و انعطاف‌پذیری فرآیند شبیه‌سازی دارد.

قابلیت‌های نرم افزار LBPre

• شبیه‌سازی جریان سیال با روش Lattice Boltzmann | Lattice Boltzmann Fluid Dynamics Simulation
• مدل‌سازی توربولانس با روش‌های LES و MRT | LES and MRT Turbulence Modeling
• تحلیل جریان‌های چندفازی و کاویتاسیون | Multiphase Flow and Cavitation Analysis
• کوپل حرارت و جریان برای تحلیل انتقال حرارت همزمان | Thermal-Flow Coupled Simulations
• شبکه‌سازی خودکار برای هندسه‌های پیچیده | Automated Lattice Meshing for Complex Geometries
• پردازش موازی روی CPU و GPU برای افزایش سرعت | Multi-Core CPU & GPU Parallel Processing
• ابزارهای پیش‌پردازش LbPre برای آماده‌سازی مدل و تنظیم شرایط مرزی | LbPre Pre-Processor for Geometry and Boundary Setup
• تحلیل آیرودینامیکی اجسام متحرک و دینامیک آزاد | Aerodynamic Analysis of Moving and Free-Body Systems
• پشتیبانی از مدل‌های تراکم‌پذیر و غیرتراکم‌پذیر | Compressible and Incompressible Flow Models
• ارتباط مستقیم با پلتفرم 3DEXPERIENCE برای شبیه‌سازی یکپارچه | Native Integration with 3DEXPERIENCE Platform

کاربردهای تخصصی در صنعت

• طراحی و بهینه‌سازی آیرودینامیک خودرو، هواپیما و قطارهای سریع‌السیر
• شبیه‌سازی جریان هوا در سیستم‌های تهویه و توربین‌های بادی
• تحلیل کاویتاسیون و جریان چندفازی در پمپ‌ها و پروانه‌های صنعتی
• مدل‌سازی انتقال حرارت در سیستم‌های خنک‌کننده الکترونیکی
• مطالعات CFD برای جریان‌های محیطی و آلودگی هوا

به‌واسطه پشتیبانی از پردازش موازی در سیستم‌های HPC و GPU-based clusters، نرم افزار LBPre قادر است شبیه‌سازی‌های با میلیون‌ها سلول شبکه‌ای را در زمان بسیار کوتاه انجام دهد. این قابلیت همراه با مدل‌های حرارتی و صوتی داخلی، آن را به یکی از قدرتمندترین پلتفرم‌های CFD مبتنی بر LBM در جهان تبدیل کرده است.

بیشتر بخوانید: نرم افزار 10 تولید مش ساختار یافته در CFD

برای مشاهده اطلاعات کامل نرم افزار LBPre جهت تحلیل آیرودینامیک خودرو، هواپیما و توربین به اینجا مراجعه کنید. در ادامه عکس هایی از محیط این نرم افزار نشان خواهیم داد.