CFD simulacija

Bilo da se radi o plinovima ili tekućinama, Simcenter nudi sveobuhvatan skup računskih modela dinamike fluida za jednofazne tokove. Od kompresivnog do nestlačivog i od laminarnog do turbulentnog režima, Simcenter podržava CFD analizu u širokom rasponu uvjeta protoka i primjena. Za turbulentne tokove inženjeri mogu birati između najsuvremenijeg portfelja modela turbulencije, uključujući Reynoldsova prosječnu navigaciju (RANS), separated Eddy Simulation (DES) i Large Eddy Simulation (LES), omogućujući pravu ravnotežu između točnosti i računskih troškova.

Osim pristupa CFD s konačnim volumenom, Simcenter također uključuje mogućnosti metoda panela za podršku brzoj aerodinamičkoj i hidrodinamičkoj analizi. Metode na ploči koriste formulacije zasnovane na površini, vođene vrtlozima za učinkovito snimanje ključnih značajki protoka oko složenih geometrija bez potrebe za volumetrijskim mrežama. Ovaj pristup je posebno prikladan za rano projektiranje i evaluaciju koncepta, omogućujući brzo predviđanje opterećenja, sila i karakteristika performansi te nadopunjuje CFD visoke vjernosti za provjeru valjanosti u kasnijim fazama.

Hipersonični i nadzvučni tokovi su na čelu istraživanja i zrakoplovnih aplikacija sljedeće generacije. U ovim režimima velike brzine, jaki udarni valovi, visoke temperature i ekstremni gradijenti tlaka dominiraju ponašanjem protoka. Kako učinci disocijacije i ionizacije plina postaju značajni, pretpostavke idealnog plina možda više neće biti valjane, što zahtijeva pristupe modeliranju stvarnog plina i termokemijskog modeliranja za precizno hvatanje fizike i performansi protoka.

Simcenter CFD simulacija pruža napredne mogućnosti za modeliranje kompresivnih, nadzvučnih i hipersoničnih tokova, podržavajući analizu udarnih interakcija, aerodinamičkog zagrijavanja i pojava protoka visokog Mach-broja odgovarajućim fizičkim modelima i numeričkim metodama. Za brzu procjenu vanjske nadzvučne i hipersonične aerodinamike u ranim fazama razvoja, Simcenter uključuje i panel metodu. Ova metoda temeljena na površini učinkovito bilježi ključne aerodinamičke karakteristike kao što su raspodjela tlaka, sile i momenti na složenim konfiguracijama bez volumetrijskog mrežnog povezivanja, nadopunjujući CFD simulacije visoke vjernosti koje se kasnije koriste za detaljnu fiziku protoka i validaciju.

Pročitajte blog

Inženjerski problemi u stvarnom svijetu pokrivaju više režima protoka kroz slojevite, raspršene, diskretne, filmove itd. Do danas ne postoji jedinstveni višefazni model koji može obuhvatiti sve režime; međutim, Simcenter CFD nudi sveobuhvatan raspon modela za višefazne CFD simulacije koji se mogu koristiti zajedno za pokrivanje mnogih režima protoka, uključujući prijelaze između njih. Predvidite i razumite ponašanje vaših proizvoda u stvarnom svijetu simuliranjem višerrežimnih višefaznih tokova.

Pročitajte blog

Dinamika čestica igra ključnu ulogu u mnogim inženjerskim primjenama, uključujući fluidne krevete, separatore ciklona, procese premazivanja, transportere, pržnike i sustave za rukovanje rasutim materijalom. Bilo da se radi o razrijeđenim ili gustim protocima čestica, Simcenter CFD simulacija pomaže u optimizaciji raspodjele čestica, smanjenju potrošnje energije, smanjenju trošenja i abrazije i maksimiziranju ukupnih performansi sustava. Za primjene u kojima interakcije čestica i čestica i mehanika kontakata dominiraju u fizici, Simcenter pruža napredne mogućnosti metode diskretnih elemenata (DEM). Ovi pristupi riješeni česticama omogućuju realno modeliranje oblika čestica, raspodjele veličine, ponašanja kontakta i svojstava materijala, podržavajući točno predviđanje protoka rasutog materijala, segregacije, loma, aglomeracije i trošenja. To je osobito važno za guste zrnaste sustave u kojima konvencionalni modeli čestica temeljeni na CFD-u nisu dovoljni.

Kombinacijom DEM-a i CFD-a unutar jedinstvenog simulacijskog okvira, Simcenter omogućuje detaljnu simulaciju složenih sustava čestice i fluida. Inženjeri mogu fleksibilno odabrati najprikladniji pristup modeliranju, od metoda čestica temeljenih na CFD-u za razrijeđene tokove do punog DEM za sustave gustih čestica, osiguravajući točnost i učinkovitost u širokom rasponu industrijskih primjena.

Pročitajte više o tokovima čestica i DEM

Simcenter nudi sveobuhvatan paket modela reagirajućih protoka i emisija, koji pokrivaju širok raspon primjena. Omogućuje čvrsto spajanje između modela protoka koji reagiraju i prijenosa topline, zračenja, višefaznih reakcija i površinske kemije. Naši modeli protoka koji reagiraju pomažu u razumijevanju i optimizaciji oblika i lokacije plamena, minimiziraju temperature čvrstih komponenti, smanjuju emisije i povećavaju učinkovitost performansi. Možete predvidjeti i razumjeti dinamiku plamena, prijenos topline, toplinsko trošenje, emisije, prinos, pretvorbu, selektivnost i nepoželjne uvjete kako biste točno zabilježili stvarnu fiziku vaših dizajna.

Pročitajte blog

Hidrodinamika glatkih čestica (SPH) je brza metoda računske dinamike fluida bez mreže. Budući da nije potrebno povezivanje, inženjerima omogućuje jednostavno rukovanje složenim geometrijama i pokretima brzom i robusnom metodom. Korištenjem SPH može se riješiti složeno visoko dinamičko sučelje tekućina/tekućina bez dodatnog napora. Kao takva, SPH metoda dio je nove generacije numeričkih metoda, razvijenih za prevladavanje ograničenja vezanih uz mrežicu tradicionalnim pristupima, dok se još uvijek temelje na Navier-Stokesovim jednadžbama.

Pročitajte blog

Inovativni proizvodi današnjice, od elektroničkih uređaja do rješenja za mobilnost, zahtijevaju inovativna rješenja za hlađenje i upravljanje toplinom. Simcenter CFD paket omogućuje inženjerima da precizno i učinkovito simuliraju prijenos topline u mediju ili između medija. Uz provodljivost, konvekciju, zračenje, konjugirani prijenos topline i vrenje, Simcenter CFD simulacija nudi cijeli paket fizike prijenosa topline za točno predviđanje raspodjele temperature u tekućinama i krutim tvarima. Portfelj Simcenter uključuje vodeću CFD analizu sa specifičnim mogućnostima simulacije hlađenja elektronike za razinu paketa čipova, tiskanu ploču (PCB), stalak i kućišta za velike podatkovne centre.

Pogledajte webinar

Buka izazvana protokom značajna je komponenta akustičkog potpisa vozila, zgrada, ventilatora i industrijske opreme. Simcenter nudi sveobuhvatan skup pristupa modeliranju za predviđanje aeroakustičkih izvora buke, koji pokrivaju metode stacionarnog stanja, prolaznu rešetkastu Boltzmannovu metodu (LBM), direktne simulacije visoke vjernosti temeljene na DES-u i LES-u, modele širenja zvuka i napredne rješavače jednadžbe akustičkih poremećaja (APE).

Simcenter podržava hibridne aeroakustičke tijekove rada u kojima CFD simulacije prvo hvataju turbulentne strukture protoka koje djeluju kao izvori buke. Ti se izvori zatim mogu prenijeti na namjenske akustičke simulacije, uključujući pristupe zasnovane na konačnim elementima, kako bi se predvidjelo širenje zvuka uz uzimanje u obzir refleksije, apsorpcije i utjecaja na okoliš. Tipične primjene uključuju HVAC buku, buku bočnog zrcala i druge zvučne pojave izazvane protokom.

Osim toga, Simcenter proširuje svoje aeroakustičke mogućnosti brzim simulacijskim pristupima koji se temelje na LBM i GPU ubrzanju. Ova metoda je atraktivna alternativa za točna predviđanja vanjske aeroakustičke buke izravnim hvatanjem nestabilnog ponašanja protoka pri visokoj vremenskoj rezoluciji.

Pročitajte blog

Gotovo svi inženjerski problemi u stvarnom svijetu u konačnici ovise o interakciji između fluida i čvrstih struktura. Simcenter CFD simulacija nudi i računsku dinamiku fluida zasnovanu na konačnom volumenu (FV) i računsku čvrstu mehaniku (CSM) zasnovanu na konačnim elementima (FE). To omogućuje inženjerima da simuliraju interakciju fluidne strukture FSI u jedinstvenom integriranom korisničkom sučelju jednostavnom za korištenje. Koristeći ovaj pristup, možete riješiti statičke, kvazistatičke i dinamičke probleme, uključujući one s nelinearnom geometrijom i više dijelova pomoću vezanih i malih kliznih kontakata.

Pročitajte blog

Proširujući interakciju mehaničke tekućine i strukture, Simcenter CFD simulacija nudi učinkovite tijekove rada za analizu toplinskog naprezanja. Toplinski inženjeri mogu riješiti probleme prijenosa topline između tekućine i strukture, a na temelju toga procijeniti toplinska naprezanja u čvrstim područjima.

Uz računsku reologiju u Simcenter CFD analizi, inženjeri mogu simulirati tekućine u kojima dominira difuzija i viskozno ili viskoelastično ponašanje. Računalna dinamika fluida ne-newtonskih tekućina korisna je inženjerima u potrošačkim proizvodima, preradi otpada i industriji hrane i pića koji rade s mješalicama, protočnim spremnicima, gnojnicama, ekstruzijama i preradom materijala. Precizna simulacija reologije ključ je za smanjenje potrošnje energije, emisija i potrošnje sirovina uz poboljšanje pouzdanosti proizvoda, korisničkog iskustva i troškova odgovornosti.

Pročitajte blog

Simcenter CFD paket dolazi sa širokim rasponom elektromagnetskih modela za rješavanje niza simulacija elektromagnetike od magnetskih ventila, solenoida, aktuatora i transformatora do električnih strojeva. Kao multifizički CFD paket nudi integrirane elektromagnetičke mogućnosti koje vam omogućuju čvrsto spajanje s protokom rashladne tekućine, prijenosom topline i elektromagnetikom u jednoj simulaciji. Također omogućuje inženjerima da simuliraju primjene magnetohidrodinamike (MHD), uključujući simulaciju plazma luka, prekidače plina i zavarivanje.

Pročitajte blog

Za realizaciju holističkog digitalnog blizanca, Simcenter CFD simulacija ugrađena je u širi Simcenter portfelj. To omogućuje inženjerima da ostanu integrirani tijekom izvođenja proširenih multidisciplinarnih projekata kada analiza treba nadilaziti multifizički CFD. Simcenter vam omogućuje povezivanje s drugim alatima za simulaciju putem namjenskih sučelja i uobičajenih formata podataka. To omogućuje inženjerima stvaranje holističkih multidisciplinarnih simulacija koristeći vremenske ljestvice u rasponu od mikrosekundi do tisuća sekundi, i fiziku u rasponu od sofisticirane mehanike čvrstih do brzih simulacija sustava uz korištenje najprikladnije simulacijske tehnologije za svaku disciplinu.

Pročitajte blog

Kako inženjerski sustavi postaju složeniji, a dizajnerski ciklusi skraćuju, inženjerima su potrebni brži načini za istraživanje velikih dizajnerskih prostora uz zadržavanje povjerenja u predviđanja performansi. Geometrijsko duboko učenje (GDL) temeljeno na umjetnoj inteligenciji omogućuje brza predviđanja izravno iz geometrijskih i simulacijskih podataka, ubrzavajući rano donošenje odluka i otključavajući šire istraživanje dizajna.

Simcenter integrira Geometric Deep Learning u svoj CFD tijek rada kako bi stvorio surogat modele visoke vjernosti koji nadopunjuju tradicionalnu simulaciju. Učenjem izravno iz rezultata simulacije, bilo da su novo generirani ili ponovno korišteni iz postojećih skupova podataka, GDL modeli pružaju brza predviđanja performansi u minutama umjesto u satima. Ovaj pristup omogućuje inženjerima da računski intenzivne simulacije usredotoče na najperspektivnije koncepte dok koriste AI za učinkovito prikazivanje, usporedbu i preciziranje alternativa dizajna. Rezultat je brža iteracija, bolje korištenje povijesnih ulaganja u simulaciju i skalabilan uvid vođen umjetnom inteligencijom neprimjetno povezan s tijekovima rada simulacije temeljenima na fizici.

Pročitaj više o Simcenter PhysicsAI