熱模擬與熱流體模擬
當熱源、材料特性、通風條件或浮力會影響工程決策時，可以使用熱模擬。Physical AI 將經過確認的場景幾何與氣流、溫度計算連接起來，協助團隊在變更實體設備之前比較不同配置和運行情境。
熱模擬用於計算熱量在材料或流體區域中的傳遞。熱流體模擬進一步耦合溫度與氣流，既考慮空氣對熱量的輸送，也考慮溫差對流動的影響。模型選擇應符合待解決的問題、現有證據和評審深度。
前置條件
| 要求 | 檢查內容 |
|---|---|
| 工程問題 | 明確待支援的決策、基線、變更情境和驗收標準。 |
| 有版本的場景 | 使用已核准的 CAD 或 USD 幾何以及有版本的 Model Asset。 |
| 邊界證據 | 準備帶有單位和來源的氣流、溫度、熱源、材料及運行數值。 |
| 執行設定 | 確認專案或租戶設定已啟用所需求解器和計算容量。 |
| 驗證計畫 | 選定量測資料、參考案例、敏感性檢查和負責評審人。 |
作業流程
選擇研究方式
| 工程問題 | 建議方式 | 典型輸出 |
|---|---|---|
| 熱量如何在靜止材料或區域中傳遞 | 導熱或溫度純量研究 | 溫度剖面、熱流方向、暫態響應 |
| 送入的空氣流向哪裡 | 氣流研究 | 速度場、壓力關係、流動路徑 |
| 氣流和熱源如何相互影響 | 耦合熱流體研究 | 溫度場、速度場、浮力影響、散熱證據 |
| 已評審的場如何影響運動設備或物體 | 可重用場與物理執行環境 | 場取樣值、力、力矩、物體響應 |
| 多組運行設定之間有何差異 | 受治理的情境組 | 可比較指標、場檢視、假設和驗證記錄 |
準備證據包
可複核的研究需要為場景、幾何、輸入、求解器設定和輸出保留穩定識別：
- 經核准的 CAD 或 USD 來源，以及有版本的 Model Asset；
- 模擬區域、實體幾何、開口和座標系；
- 送風源、回風區域、多孔區域、洩漏假設和初始條件；
- 熱源、溫度、材料屬性和熱邊界；
- 網格設定、運行時間、平均視窗和求解器設定；
- 用於驗證的量測資料、參考案例或驗收標準。
詳細準備方式請參閱準備熱流體模擬輸入。
檢查輸出
氣流和溫度需要一併檢查。畫面平滑仍可能包含邊界、單位、氣流方向或能量收支錯誤。每次正式比較都應保留以下證據：
| 證據 | 檢查重點 |
|---|---|
| 輸入清單 | 幾何版本、單位、邊界值、源項和材料假設 |
| 運行識別 | 求解器設定、運行 ID、時間、狀態和結果校驗和 |
| 場結果 | 速度、溫度、壓力、熱源響應及選定切面或探針 |
| 守恆檢查 | 進出流量、熱量輸入與移除、區域內能量累積 |
| 比較記錄 | 基線、變更情境、統一評審視窗和觀察到的差異 |
| 核准記錄 | 評審人、結論、適用範圍和後續量測或測試 |
結果用於工程變更之前，請完成解讀和驗證熱流體結果。
問題處理
| 問題 | 處理方式 |
|---|---|
| 幾何無法形成穩定的模擬區域 | 修復開口、法向、比例或斷開的區域，並為修正後的來源建立新版本。 |
| 邊界值衝突或缺少單位 | 將輸入包退回負責人，使用來源證據記錄修正值。 |
| 執行估算超過專案限制 | 縮小區域、簡化不影響結果的細節，或把問題拆分為多個經過評審的階段。 |
| 執行無法收斂，或流量與能量不守恆 | 檢查網格、時間步長、邊界、源項和平均時間窗口後再重試。 |
| 少量輸入變化會改變情境排序 | 補充證據、校準不確定輸入，並將決策保持為待評審狀態。 |
可用性
熱流體執行能力透過專案或租戶的模擬設定啟用。可用的求解器設定、運算資源、結果欄位和保留規則由核准的設定決定。提交受治理的運行之前，應用程式應顯示所選輸入版本和執行估算。