软件概述
Altair nanoFluidX 是西门子数字化工业软件旗下基于粒子的流体动力学（SPH，即光滑粒子流体动力学）求解器，用于预测复杂几何体当中带有复杂机械运动的流体行为。软件采用弱压缩 SPH 公式，面向图形处理器（GPU）集群优化设计，可用于齿轮箱与传动系统的油液润滑分析、油箱晃动、车辆涉水等自由表面及多相流工程问题，相比传统有限体积法在典型齿轮系应用中可大幅缩短计算周期。
数值方法与物理模型
nanoFluidX 采用弱压缩 SPH 公式，允许流体约 1% 的可压缩性，在性能和稳定性方面优于不可压缩公式；传输速度公式用于改善整体求解精度，并可在整体流动中体现类似湍流的行为。物理模型覆盖自由表面和高变形流动，在强对流条件下保持质量、动量等物理量的守恒和清晰的流体界面；多相流模型可处理密度比超过 1000:1 的气液两相问题；表面张力模型基于业界研究实现多相界面处理；曝气-粘度模型计入空气裹入对油液有效粘度的改变，可改善以剪切应力为主的扭矩估计。软件还提供全耦合瞬态共轭传热求解，支持指定与温度相关的流体粘度。
边界条件与运动定义
软件提供滑移与无滑移壁面边界、速度与环境的入口/出口边界以及周期边界条件；可对任意指定区域施加速度、体力或温度，用于模拟泵和换热器等部件。刚体运动支持旋转、平移、行星式、连杆等预定义形式，也支持任意六自由度运动与刚体-流体运动耦合，用于模拟浮体和流体驱动对象；可变体力支持在高加速度下高效模拟油箱晃动或侧向力下的齿轮系部件。仿真支持在模型拓扑不变的情况下修改边界条件重启，并可跨 GPU 节点重启以加速多转速等参数化研究。
2026 版本新增与增强功能
nanoFluidX 2026 新增对 ARM 平台的支持，可运行于 NVIDIA Grace Superchip 系列产品；入口区域支持指定扩散角度和方向，形成锥形或三角形射流扩散模式，更真实地反映喷嘴和喷雾下游的流动行为；部分运动支持在单个定义中包含多阶段，简化预叠运动的过程定义；新增预览功能激活关键字，便于提前测试处于早期预览阶段的功能。后处理方面，软件生成的 Python 状态文件支持 ParaView 5.9.1 至 6.0 系列；重启与继续流程得到改进，入口区域日志新增粒子数量统计表；Open MPI 更新至 5.0.8，输出文件在 Windows 平台不再受 2GB 大小限制。
应用场景与 SimLab 集成
软件在 SimLab 中提供 SPH Flow 求解方案，覆盖传动系统润滑（Drivetrain Oiling）、车辆涉水（Vehicle Wading）、水管理（Water Management）和油箱晃动（Tank Sloshing）四类典型应用，前处理只需导入封闭几何并设置液位高度或液体容积即可生成粒子，无需传统意义上的网格划分。求解结果可用于评估搅油损失、部件动态载荷、流体接触时间以及车辆涉水过程中的进水与冲击风险，服务于传动系统效率优化、可靠性提升和整车水管理设计。
