Simulation CFD

Qu'il s'agisse de gaz ou de liquides, Simcenter propose un ensemble complet de modèles informatiques de dynamique des fluides pour les écoulements monophasés. Du compressible à l'incompressible, des écoulements laminaires aux écoulements turbulents, Simcenter fournit une analyse CFD pour n'importe quel régime d'écoulement. Pour les écoulements turbulents, les ingénieurs en aérodynamique de tous les secteurs peuvent choisir parmi un ensemble complet de modèles de turbulence de pointe comprenant tous les modèles Reynolds Average Navier Stokes (RANS) courants, les simulations Eddy détachées (DES) et les Large Eddy Simulations (LES).

La vitesse hypersonique est actuellement un sujet très intéressant pour la recherche et les futurs vols commerciaux. Avec la dissociation et l'ionisation des fluides dans les régimes hypersoniques, le gaz parfait peut ne pas être l'équation d'état appropriée, l'équilibre gazeux réel peut être une meilleure option.

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Les problèmes d'ingénierie du monde réel couvrent plusieurs régimes d'écoulement sur des films stratifiés, dispersés, discrets, etc. À ce jour, il n'y a pas de modèle multiphase unique pouvant couvrir tous les régimes ; cependant, Simcenter CFD fournit une gamme complète de modèles pour les simulations CFD multiphases qui peuvent être utilisées ensemble pour couvrir de nombreux régimes d'écoulement, y compris les transitions entre eux. Prévoyez et comprenez le comportement réel de vos produits en simulant des flux multiphases multi-régimes et multi-échelles.

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Les flux de particules dans l'ingénierie existent partout - lits fluidisés, séparateurs cyclones, revêtement, convoyeurs, torréfacteurs, etc. Qu'il s'agisse de flux de particules maigres ou denses, la simulation Simcenter CFD offre une intégration complète du flux de particules pour maximiser l'efficacité et la distribution des particules, minimiser la consommation d'énergie, éviter l'usure excessive et l'abrasion et optimiser les performances globales.

En simulant des formes de particules réalistes avec précision avec un mouvement et un contact appropriés des particules, les ingénieurs peuvent assurer la performance de la manutention des matériaux. Contrairement à d'autres outils, Simcenter offre la physique des flux couplés et des particules dans un seul environnement de simulation, ce qui réduit considérablement l'effort de configuration de la simulation. Offrant à la fois des méthodes d'éléments discrets (DEM) basées sur des mailles et sans mailles, les ingénieurs peuvent toujours choisir l'approche de modélisation des particules la plus appropriée.

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Simcenter fournit une suite complète de modèles de débit réactionnel et d'émission, couvrant un large éventail d'applications. Il permet un couplage étroit entre les modèles de flux réactifs et le transfert de chaleur, le rayonnement, les réactions multiphasiques et la chimie de surface. Nos modèles de flux réagissant aident à comprendre et à optimiser la forme et l'emplacement de la flamme, à minimiser les températures des composants solides, à réduire les émissions et à maximiser l'efficacité des performances. Vous pouvez prédire et comprendre la dynamique des flammes, le transfert de chaleur, l'usure thermique, les émissions, le rendement, la conversion, la sélectivité et les conditions indésirables pour capturer avec précision la physique réelle de vos conceptions.

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L'hydrodynamique des particules lisses (SPH) est une méthode informatique rapide de dynamique des fluides sans mailles. Comme aucun maillage n'est nécessaire, il permet aux ingénieurs de gérer facilement des géométries et des mouvements complexes avec une méthode rapide et robuste. En utilisant SPH, on peut résoudre une interface fluide/fluide très dynamique complexe sans effort supplémentaire. En tant que telle, la méthode SPH fait partie d'une nouvelle génération de méthodes numériques, développées pour surmonter les contraintes liées au maillage avec des approches traditionnelles tout en étant basée sur les équations de Navier-Stokes.

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Les produits innovants d'aujourd'hui, des appareils électroniques aux solutions de mobilité, nécessitent des solutions innovantes de refroidissement et de gestion thermique. La suite CFD Simcenter permet aux ingénieurs de simuler le transfert de chaleur dans un milieu ou entre des supports avec précision et efficacité. Avec la conduction, la convection, le rayonnement, le transfert de chaleur conjugué et l'ébullition, la simulation Simcenter CFD offre une suite complète de physiques de transfert de chaleur pour prédire avec précision les distributions de température dans les fluides et les solides. Le portefeuille Simcenter comprend des analyses CFD de pointe avec des capacités de simulation de refroidissement électroniques spécifiques pour le niveau des boîtiers de puces, des cartes de circuits imprimés (PCB), des racks et des boîtiers pour les grands centres de données.

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Le bruit induit par le flux est une composante importante de la signature acoustique d'un véhicule (ou d'un autre produit). Simcenter offre une vaste bibliothèque de modèles précis pour prédire les sources de bruit aéroacoustique, y compris : modèles en régime permanent, modèles directs (DES/LES), modèles de propagation et solveur d'équations de perturbation acoustique (APE).

Simcenter prend en charge les méthodes aéroacoustiques hybrides : tout d'abord, une simulation CFD est utilisée pour capturer les turbulences d'écoulement, qui sont traduites en sources aéroacoustiques pour être branchées dans un deuxième modèle de simulation acoustique (FEM). Ce dernier prédit alors la propagation acoustique de ces sources, y compris les réflexions et l'absorption dans l'environnement. Par exemple, le bruit du système CVC ou du rétroviseur latéral dans une voiture peut être prédit.

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Presque tous les problèmes d'ingénierie du monde réel dépendent en fin de compte de l'interaction entre les fluides et les structures solides. La simulation CFD Simcenter offre à la fois la dynamique des fluides computationnelle basée sur les volumes finis (FV) et la mécanique des solides computationnelle (CSM) basée sur les éléments finis (FE). Cela permet aux ingénieurs de simuler l'interaction fluide-structure FSI dans une interface utilisateur unique intégrée facile à utiliser. En utilisant cette approche, vous pouvez résoudre des problèmes statiques, quasi-statiques et dynamiques, y compris ceux avec une géométrie non linéaire et plusieurs pièces à l'aide de contacts collés et de petits contacts coulissants.

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Prolongeant l'interaction fluide-structure mécanique, la simulation CFD Simcenter offre des flux de travail efficaces pour les analyses de contraintes thermiques. Les ingénieurs thermiques peuvent résoudre les problèmes de transfert de chaleur entre un fluide et une structure, et sur cette base évaluer les contraintes thermiques dans les régions solides.

Avec la rhéologie computationnelle dans l'analyse CFD Simcenter, les ingénieurs peuvent simuler des fluides dominés par la diffusion et le comportement visqueux ou viscoélastique. La dynamique des fluides informatiques des fluides non newtoniens est utile aux ingénieurs des industries des produits de consommation, du traitement des déchets et des aliments et boissons qui travaillent avec des mélangeurs, des contenants d'écoulement, des boues, des extrusions et du traitement des matériaux. Simuler la rhéologie avec précision est la clé pour réduire la consommation d'énergie, les émissions et l'utilisation des matières premières tout en améliorant la fiabilité des produits, l'expérience utilisateur et les coûts de responsabilité.

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La suite Simcenter CFD est livrée avec une large gamme de modèles électromagnétiques pour traiter une gamme de simulations électromagnétiques allant des vannes magnétiques, des solénoïdes, des actionneurs et des transformateurs aux machines électriques. En tant que suite CFD multiphysique, elle offre des capacités électromagnétiques intégrées qui vous permettent de coupler étroitement au flux de liquide de refroidissement, au transfert de chaleur et à l'électromagnétisme en une seule simulation. Il permet également aux ingénieurs de simuler des applications de magnétohydrodynamique (MHD), y compris la simulation d'arc plasma, les disjoncteurs à jet de gaz et le soudage.

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Pour la réalisation d'un digital twin holistique, la simulation CFD Simcenter est intégrée au portefeuille Simcenter plus large. Cela permet aux ingénieurs de rester intégrés tout en exécutant des projets multidisciplinaires étendus lorsque l'analyse doit aller au-delà des CFD multiphysiques. Simcenter vous permet de coupler à d'autres outils de simulation grâce à des interfaces dédiées et des formats de données communs. Cela permet aux ingénieurs de créer des simulations multidisciplinaires holistiques en utilisant des échelles de temps allant de la microseconde à des milliers de secondes, et de la physique allant de la mécanique solide sophistiquée aux simulations rapides de systèmes tout en tirant parti de la technologie de simulation la mieux adaptée à chaque discipline.

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