Simulación CFD

Ya sea que se trate de gases o líquidos, Simcenter ofrece un conjunto integral de modelos computacionales de dinámica de fluidos para flujos monofásicos. De compresible a incompresible, de flujo laminar a turbulento, Simcenter proporciona análisis CFD para cualquier régimen de flujo. Para flujos turbulentos, los ingenieros de aerodinámica de todas las industrias pueden elegir entre un conjunto integral de modelos de turbulencia de última generación que incluye todos los modelos comunes de Reynolds Average Navier Stokes (RANS), Simulaciones de Eddy Independiente (DES) y Simulaciones de Eddy Large (LES).

La velocidad hipersónica es actualmente un tema muy interesante para la investigación y futuros vuelos comerciales. Con la disociación e ionización de fluidos en regímenes hipersónicos, el gas ideal puede no ser la ecuación de estado adecuada, el equilibrio de gas real puede ser una mejor opción.

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Los problemas de ingeniería del mundo real cubren múltiples regímenes de flujo a través de películas estratificadas, dispersas, discretas, etc. Hasta la fecha, no existe un modelo multifásico único que pueda cubrir todos los regímenes; sin embargo, Simcenter CFD proporciona una gama completa de modelos para simulaciones CFD multifásicas que se pueden usar juntos para cubrir muchos regímenes de flujo, incluidas las transiciones entre ellos. Prediga y comprenda el comportamiento en el mundo real de sus productos mediante la simulación de flujos multirrrégimen y multifase a escala múltiple.

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Los flujos de partículas en ingeniería existen en todas partes: lechos fluidizados, separadores ciclónicos, recubrimientos, transportadores, tostadores, etc. Ya sean flujos de partículas magras o densas, la simulación Simcenter CFD ofrece una integración completa del flujo de partículas para maximizar la eficiencia y distribución de partículas, minimizar el consumo de energía, evitar el desgaste excesivo y la abrasión, y optimizar el rendimiento general.

Al simular formas de partículas realistas con precisión con el movimiento y el contacto adecuados de las partículas, los ingenieros pueden garantizar el rendimiento de manejo de materiales. A diferencia de otras herramientas, Simcenter ofrece física acoplada de flujo y partículas dentro de un único entorno de simulación, lo que reduce significativamente el esfuerzo de configuración de la simulación. Al ofrecer métodos de elementos discretos (DEM) basados en malla y sin malla, los ingenieros siempre pueden elegir el enfoque de modelado de partículas más adecuado.

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Simcenter ofrece un conjunto completo de modelos de flujo y emisión que reaccionan, cubriendo una amplia gama de aplicaciones. Permite un acoplamiento estrecho entre modelos de flujo de reacción y transferencia de calor, radiación, reacciones multifásicas y química de superficie. Nuestros modelos de flujo de reacción ayudan a comprender y optimizar la forma y ubicación de la llama, minimizar las temperaturas de los componentes sólidos, reducir las emisiones y maximizar la eficiencia del rendimiento. Puede predecir y comprender la dinámica de la llama, la transferencia de calor, el desgaste térmico, las emisiones, el rendimiento, la conversión, la selectividad y las condiciones indeseables para capturar con precisión la física del mundo real de sus diseños.

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La hidrodinámica de partículas suavizadas (SPH) es un método rápido de dinámica de fluidos computacional sin malla. Como no se requiere mallado, permite a los ingenieros manejar fácilmente geometrías y movimientos complejos con un método rápido y robusto. Al usar SPH, uno puede resolver la compleja interfaz fluido/fluido altamente dinámica sin esfuerzo adicional. Como tal, el método SPH forma parte de una nueva generación de métodos numéricos, desarrollados para superar las restricciones relacionadas con el mallado con enfoques tradicionales sin dejar de basarse en las ecuaciones de Navier-Stokes.

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Los productos innovadores de hoy en día, desde dispositivos electrónicos hasta soluciones de movilidad, necesitan soluciones innovadoras de refrigeración y administración térmica. La suite de CFD de Simcenter permite a los ingenieros simular la transferencia de calor en un medio o entre medios de manera precisa y eficiente. Con conducción, convección, radiación, transferencia de calor conjugado y ebullición, Simcenter CFD simulación ofrece un conjunto completo de física de transferencia de calor para predecir con precisión las distribuciones de temperatura en fluidos y sólidos. La cartera de Simcenter incluye análisis CFD líder con capacidades específicas de simulación de enfriamiento electrónico para nivel de paquete de chips, placa de circuito impreso (PCB), rack y gabinetes para grandes centros de datos.

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El ruido inducido por el flujo es un componente significativo de la firma acústica de un vehículo (u otro producto). Simcenter ofrece una extensa biblioteca de modelos precisos para predecir fuentes de ruido aeroacústico, incluyendo: modelos de estado estacionario, modelos directos (DES/LES), modelos de propagación y solucionador de ecuaciones de perturbación acústica (APE).

Simcenter soporta métodos aeroacústicos híbridos: primero, se utiliza una simulación CFD para capturar turbulencias de flujo, las cuales se traducen en fuentes aeroacústicas para ser enchufadas a un segundo modelo de simulación acústica (FEM). Este último predice entonces la propagación acústica de estas fuentes, incluyendo reflexiones y absorción en el medio ambiente. Por ejemplo, se puede predecir el sistema HVAC o el ruido del espejo lateral en un automóvil.

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Casi todos los problemas de ingeniería del mundo real dependen en última instancia de la interacción entre fluidos y estructuras sólidas. La simulación CFD de Simcenter ofrece dinámica de fluidos computacional basada en volumen finito (FV) y mecánica sólida computacional basada en elementos finitos (FE) (CSM). Esto permite a los ingenieros simular la interacción fluido-estructura FSI en una única interfaz de usuario integrada fácil de usar. Con este enfoque, puede resolver problemas estáticos, cuasi-estáticos y dinámicos, incluidos aquellos con geometría no lineal y múltiples partes utilizando contactos deslizantes pequeños y pequenos.

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Extendiendo la interacción fluido-estructura mecánica, Simcenter CFD Simcenter ofrece flujos de trabajo eficientes para análisis de tensión térmica. Los ingenieros térmicos pueden resolver problemas de transferencia de calor entre un fluido y una estructura, y en base a eso evaluar las tensiones térmicas en las regiones sólidas.

Con la reología computacional en el análisis de CFD de Simcenter, los ingenieros pueden simular fluidos dominados por difusión y comportamiento viscoso o viscoelástico. La dinámica computacional de fluidos no newtonianos es útil para los ingenieros en las industrias de productos de consumo, procesamiento de residuos y alimentos y bebidas que trabajan con mezcladoras, contenedores de flujo, lodos, extrusiones y procesamiento de materiales. La simulación precisa de la reología es la clave para reducir el consumo de energía, las emisiones y el uso de materias primas, al tiempo que mejora la confiabilidad del producto, la experiencia del usuario y los costos de responsabilidad.

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La suite Simcenter CFD viene con una amplia gama de modelos electromagnéticos para abordar una gama de simulaciones electromagnéticas, desde válvulas magnéticas, solenoides, actuadores y transformadores hasta máquinas eléctricas. Como una suite de CFD multifísica, ofrece capacidades electromagnéticas integradas que le permiten acoplarse estrechamente al flujo de refrigerante, transferencia de calor y electromagnetismo en una sola simulación. También permite a los ingenieros simular aplicaciones de magnetohidrodinámica (MHD) que incluyen simulación de arco de plasma, disyuntores de explosión de gas y soldadura.

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Para la realización de un gemelo digital holístico, la simulación CFD de Simcenter está integrada en la cartera más amplia de Simcenter. Esto permite a los ingenieros mantenerse integrados mientras ejecutan proyectos multidisciplinarios extendidos cuando el análisis necesita ir más allá del CFD multifísico. Simcenter le permite acoplarse a otras herramientas de simulación a través de interfaces dedicadas y formatos de datos comunes. Esto permite a los ingenieros crear simulaciones multidisciplinarias holísticas utilizando escalas de tiempo que van desde microsegundos hasta miles de segundos, y física que va desde una mecánica sólida sofisticada hasta simulaciones rápidas de sistemas mientras se aprovecha la tecnología de simulación más adecuada para cada disciplina.

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