驭流而行，智仿无界——Altair CFD 赋能工程流体仿真新高度

在现代工程研发中，流体与热管理仿真已成为产品性能突破、成本控制与创新落地的核心抓手。从汽车风阻优化、航空气动设计到电子散热、能源设备热管理，精准高效的 CFD 解决方案是企业核心竞争力的关键。Altair CFD 作为 Altair HyperWorks 平台旗下的旗舰级计算流体力学套件，以多求解器融合、全场景覆盖、AI 赋能、云原生算力为核心，打破传统 CFD 工具的技术壁垒与效率瓶颈，为全球工程师提供一体化、高精度、高性价比的流体仿真解决方案。

一、产品核心定位与核心性质

Altair CFD 是一款集成式、多物理场、GPU 加速、云原生的通用计算流体力学软件，隶属于 Altair HyperWorks 一体化仿真平台，专注于流动、传热、气动噪声、多相流、流固耦合等核心流体工程问题，具备 “全场景适配、高精度求解、高效率计算、全流程协同” 四大核心性质，是工业界少数能同时覆盖通用流体、高速气动、自由表面流动三大核心场景的 CFD 产品。

• 集成性：单一平台整合多类求解器、前后处理与优化工具，无需第三方工具中转，数据无缝流转；

• 稳健性：对网格质量容忍度极高，非结构化网格适应性强，复杂几何与恶劣网格下仍能稳定收敛；

• 高效性：原生支持 GPU 加速、并行计算与 AI 赋能，仿真速度较传统工具提升数倍至数十倍；

• 开放性：兼容主流 CAD/CAE 格式，支持 Python/Tcl 脚本定制，可与结构、电磁、AI 工具无缝集成；

• 经济性：采用 Token 共享许可模式，单一许可解锁全功能模块，大幅降低采购与运维成本。

二、核心功能：多求解器协同，覆盖全流体仿真场景

Altair CFD 打破传统 CFD “单一求解器适配单一场景” 的局限，整合三大核心求解器，兼顾通用场景与专业领域，覆盖从入门级快速评估到高精度工业验证的全流程需求。

1. 通用 Navier-Stokes 求解器（AcuSolve）：工业流体仿真全能手

基于 Galerkin/Least-Squares（GLS）有限元算法，具备二阶时空精度，是通用流动与传热问题的核心求解器，适配 70% 以上工业 CFD 场景。

• 核心能力：稳态 / 瞬态流动、强制 / 自然对流、热辐射、共轭传热、非牛顿流体、多相流（蒸发 / 冷凝 / 沸腾）、流固耦合（FSI）；

• 典型应用：电子设备散热、变压器冷却、换热器设计、泵阀内流场、建筑暖通、船舶阻力仿真；

• 核心优势：隐式时间步长，无严格 CFL 约束，恶劣网格下仍快速收敛，大幅降低网格处理门槛。

2. 格子玻尔兹曼（LBM）求解器（ultraFluidX）：高速气动与噪声仿真标杆

基于 LBM 算法的瞬态气动专用求解器，GPU 原生优化，以 “超高速、高瞬态、低功耗” 为核心，是汽车、航空气动与气动噪声仿真的首选工具。

• 核心能力：整车 / 整机空气动力学、气动噪声（风噪）、高速外流场、建筑风环境、风力机气动仿真；

• 典型应用：汽车风阻优化、赛车空气动力学、飞机气动布局、高铁风噪控制、城市建筑群风环境评估；

• 核心优势：单台服务器 overnight 完成高精度瞬态仿真，较传统 NS 求解器快 5-10 倍，无需复杂网格优化，一键生成外流场模型。

3. 平滑粒子流体动力学（SPH）求解器（nanoFluidX）：自由表面与极端流动专家

基于无网格 SPH 算法，专为复杂运动几何、极端流动变形与自由表面问题设计，彻底摆脱网格畸变困扰。

• 核心能力：自由表面流动、液体晃动、混合与搅拌、高速冲击、飞溅、多相流（气 - 液 / 液 - 固）；

• 典型应用：船舶航行姿态与砰击、油箱液体晃动、齿轮箱润滑、医疗流体设备、增材制造熔池仿真；

• 核心优势：无网格建模，GPU 加速，复杂运动几何无需网格重构，大幅缩短前处理周期。

4. 全流程配套工具：从建模到后处理无缝衔接

• 前处理（HyperMesh CFD）：AI 辅助网格划分，自动几何清理、密封与网格生成，复杂 CAD 模型处理效率提升 80%；

• 后处理（HyperView）：一站式结果可视化、数据提取与报告生成，支持流场动画、温度云图、噪声频谱分析；

• AI 赋能（PhysicsAI/romAI）：AI 预测仿真结果，速度提升 1000 倍；自动生成降阶模型（ROM），支撑实时仿真与数字孪生。

三、对比同类产品的核心优势

当前工业 CFD 市场以 ANSYS Fluent、西门子 STAR-CCM+、开源 OpenFOAM 为主，Altair CFD 凭借技术架构、生态整合、成本模式、AI 赋能四大维度的差异化优势，打破传统格局，成为企业流体仿真的优选方案。

1. 多求解器一体化，全场景覆盖，避免工具碎片化

• 竞品痛点：ANSYS Fluent 侧重通用流体，气动仿真需搭配 Fluent Aero，自由表面流动需依赖 LS-DYNA；STAR-CCM + 虽集成多物理场，但高速气动效率偏低；开源 OpenFOAM 需二次开发，学习成本高，稳定性差。

• Altair CFD 优势：单一许可整合三大求解器，通用流体、高速气动、自由表面流动全覆盖，无需切换工具，数据零丢失，流程一体化，大幅降低学习与运维成本。

2. 网格容忍度极致，前处理效率碾压竞品

• 竞品痛点：传统 CFD 求解器（如 Fluent）对网格质量要求严苛，低质量网格易导致收敛失败或结果失真，需花费大量时间优化网格；STAR-CCM + 虽自动化程度高，但复杂几何网格生成耗时久。

• Altair CFD 优势：AcuSolve 采用 GLS 算法，对网格质量无苛刻要求，非结构化网格、扭曲网格下仍稳定收敛；HyperMesh CFD AI 辅助建模，自动几何清理与密封，复杂模型前处理效率提升 80%，大幅减少工程师重复劳动。

3. GPU 原生加速 + AI 赋能，仿真效率革命性提升

• 竞品痛点：ANSYS Fluent GPU 加速需额外付费，且仅支持部分模块；STAR-CCM + 并行计算效率有限，大规模瞬态仿真耗时极长；开源工具无原生 AI 集成，仿真周期长。

• Altair CFD 优势：全求解器 GPU 原生优化，ultraFluidX 单 GPU 仿真速度较传统工具快 5-10 倍，多 GPU 并行提速 5-6 倍；集成 PhysicsAI 与 romAI，AI 预测千倍加速，降阶模型实时仿真，助力企业一天内完成多轮设计迭代，研发周期缩短 40% 以上。

4. 与 Altair 全生态无缝协同，多学科仿真闭环

• 竞品痛点：ANSYS 虽有多物理场平台，但与结构优化、HPC 调度工具集成度低；西门子工具链封闭，第三方工具适配困难；开源工具生态碎片化，数据互通性差。

• Altair CFD 优势：深度融入 HyperWorks 平台，与 OptiStruct（结构优化）、Radioss（动力学）、Flux（电磁）、RapidMiner（AI）、PBS（HPC）无缝集成，实现 “流体 - 结构 - 热 - 电磁” 多学科联合仿真，支撑从概念设计到数字孪生的全生命周期研发。

5. Token 共享许可，性价比行业领先，降低企业成本

• 竞品痛点：ANSYS、西门子采用模块式授权，每新增功能需额外付费，采购与运维成本高昂；开源工具虽免费，但二次开发与技术支持成本高，隐性成本不可控。

• Altair CFD 优势：独特 Token 共享许可模式，单一许可解锁 Altair CFD 全求解器、全功能模块，无需额外付费；支持本地部署、Altair One 云部署与混合部署，成本降低 30%-50%，兼顾灵活性与经济性。

四、行业价值：赋能千行百业，驱动工程创新

Altair CFD 凭借强大的技术实力与行业适配性，已广泛应用于汽车、航空航天、电子、能源、船舶、建筑、医疗等领域，服务全球 16000 + 企业，助力客户解决复杂流体工程难题，实现产品性能提升、成本降低与创新加速。

• 汽车行业：优化车身风阻，降低能耗；精准预测风噪，提升驾乘舒适性；仿真电池热管理，保障新能源汽车安全；

• 航空航天：高速气动仿真，优化机翼布局；气动噪声控制，降低飞行器噪音；发动机内流场仿真，提升燃烧效率；

• 电子行业：芯片 / 服务器散热仿真，解决高热流密度难题；PCB 板流固耦合分析，保障设备可靠性；

• 能源行业：风电叶片气动优化，提升发电效率；光伏电站风环境仿真，优化布局；油气设备多相流仿真，降低开采成本。

结语

从通用流动到高速气动，从自由表面到多物理场耦合，Altair CFD 以一体化架构、前沿技术、极致效率、开放生态、高性价比，重新定义工业流体仿真标准。它不仅是一款 CFD 工具，更是企业工程创新的核心引擎，助力工程师突破技术瓶颈，加速产品迭代，在激烈的市场竞争中抢占先机。

选择 Altair CFD，即是选择高效、精准、经济、创新的流体仿真解决方案，驭流而行，智仿无界，共启工程研发新未来。