面向 Physical AI 的气流仿真

当气流可能影响设备或运动物体的行为，而团队需要在改动真实设施前比较不同方案时，可以使用本指南。常见问题包括气源位置、多组气源之间的相互作用、墙面和罩体对气流的影响，以及气流作用在运动物体上的力与力矩。

这套流程将可用于仿真的 USD 场景、与问题相匹配的气流模型、可复用场数据及 PhysX 或 Newton 等物理运行时连接起来，用于快速工程比较和经过审阅的场景验证。

端到端流程

工程问题	推荐路径	可以得到什么
气源是否朝向预期区域	解析气流模型	快速检查方向与作用范围，适合早期迭代。
多组气源、墙面或罩体会怎样改变气流	GPU LBM 研究	在选定分辨率下得到包含相互作用和回流的三维场。
运动物体会怎样响应已审阅的气流场	烘焙场结合 PhysX 或 Newton	为重复刚体场景提供一致的力和力矩输入。
设计是否满足最终气动、热、污染或安全验收	专项工程分析	在快速比较流程之外完成更高保真度分析、测量和专业审批。

应当选择能够回答当前问题的最低成本模型。解析模型适合筛选候选方案；当几何形状和气源相互作用会显著影响决策时，再使用 GPU 气流求解。如果决策依赖最终压力、传热、湍流细节、污染控制或受监管的验收阈值，则仍应进入专项工程分析。

输入	审阅要求
USD 场景或已批准的几何包	确认版本、比例、原点、方向和使用权限。
仿真域	记录边界、分辨率、固体表面、开口和排除的几何。
气源	记录位置、方向、有效开口、运行状态及每项输入的来源。
运动物体	记录几何、质量属性、质心、碰撞表示和相关约束。
运行时选择	记录场景使用烘焙场审阅、PhysX、Newton 还是其他已批准运行时。
审阅问题	明确需要比较的方案以及接受或否决方案所需的证据。

对于需要重复运行的刚体研究，应先完成气流场求解和审阅，再进入运行时实验。同一个已批准场可以在多组物体位置、姿态、随机种子或运行方案中重复采样，从而将气流场计算成本与设备行为的重复实验成本分开。

当几何、气源配置、仿真域分辨率、边界处理或标定假设发生变化时，应建立新的气流场版本。

这套流程用于工程比较和场景验证。结果取决于几何质量、边界条件、分辨率、物理假设和标定证据。现场部署仍需经过项目负责人的工程审阅、安全检查和现场验收流程。

现象	处理方式
气流场没有沿预期路径发展	检查几何比例、固体表面、开口和边界设置。
方案排序会随分辨率变化	选择方案前先完成网格敏感性研究。
物体响应不稳定	检查场数据缩放、物体属性、运行时时间步长及力或力矩限制。
输入证据不完整	保持场景为待审阅状态，并记录缺少的数据来源或标定证据。