案例1:高铁单车无侧风

（1）计算几何与网格：

高铁头车外形与网格如图所示：

图1 高铁头车外形

图2 高铁局部笛卡尔网格

（2）计算工况：

马赫数M=0.26，无侧风，压力P=101325Pa，温度T=288.15K。

（3）其他计算设置

并行设置：MPI并行运算

求解方程：欧拉方程

采用低速预处理策略

时间推进格式：4阶Runge-Kutta

空间对流格式：中心格式

空间离散阶数：2ND_ORDER_LIMITER

（4）计算结果：

高铁外形气动分析属于低音速案例，结果如下：

图 3 高铁表面压力云图

图 4 高铁表面流线

图 5 高铁升力阻力系数曲线（绿色阻力）

案例2：高铁单车有侧风

（1）计算几何与网格：

高铁头车外形与网格如图所示：

图1高铁头车外形

图2 高铁局部笛卡尔网格

（2）计算工况：

马赫数M=0.26，有测风，且侧向风速10m/s，压力P=101325Pa，温度T=288.15K

（3）其他计算设置

并行设置：GPU4060显卡并行运算

求解方程：欧拉方程

多重网格加速收敛

时间推进格式：DP_LUR隐式

空间对流格式：中心格式

空间离散阶数：2ND_ORDER_LIMITER

（4）计算结果：

高铁外形气动分析属于低音速案例，结果如下：

图 3 高铁表面马赫数云图 图 4 高铁表面压力云图

图 5 高铁表面流线

图 6 高铁气动力收敛曲线

案例3：列车通过带隧道的复杂地形

（1）计算几何：

带复杂山形和隧道的高铁模型与网格

图1 高铁与地形几何模型

图2 高铁车厢局部网格(不带数模)

图3 高铁车厢局部网格(带数模)

（2）计算工况：

物面使用无滑移边界，车头前方为速度入口，入口马赫数为0.26，表压为0 Pa，车尾后方使用压力出口，表压为 0 Pa，四周使用压力远场，表压0 Pa。

（3）其他计算设置

并行设置：MPI并行运算

求解方程：欧拉方程

采用低速预处理策略

时间推进格式：4阶Runge-Kutta

空间对流格式：中心格式

空间离散阶数：2ND_ORDER_LIMITER

（4）计算结果

图4 高铁表面压力云图

图5 高铁表面马赫数云图

图6 高铁表面流线图

案例4：建筑群流场仿真

案例背景：建筑群风场评估有助于解决城市污染物扩散、提高行人舒适度、避免城市热岛效应以及城市自然通风等问题。然而实测法和风洞法均存在周期长、成本高的缺点，采用计算机仿真方法优势显著。PiFlow（基于笛卡尔网格的全自动流体仿真软件）完成风场解算。

1） 几何文件格式igs，经PiFlow读取后效果展示如图：

图1几何模型导入

2) 配置网格参数自动生成笛卡尔网格，网格中使用了几何自适应加密、自主加密功能，300万网格效果如图：

图2 网格效果展示

3) PiFlow求解器设置，稳态无粘流求解，建筑物入口两侧来风，速度分别为Vx=25.4m/s，Vy=-2.22m/s，CUDA高性能计算20分钟获得结果，输出结果文件cgns格式可导入其他后处理软件查看。

图3 解算参数设置

4) 结果展示（流线图，粒子图）

图4 流线图

图5 粒子矢量图