CFD-simulering

Enten det er gasser eller væsker, tilbyr Simcenter et omfattende sett med beregningsmessige væskedynamikkmodeller for enfasestrømmer. Fra komprimerbart til inkompressibelt, og fra laminært til turbulent regime, støtter Simcenter CFD-analyse på tvers av et bredt spekter av strømningsforhold og applikasjoner. For turbulente strømmer kan ingeniører velge fra en toppmoderne portefølje av turbulensmodeller, inkludert Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS), Detached Eddy Simulation (DES) og Large Eddy Simulation (LES), noe som muliggjør riktig balanse mellom nøyaktighet og beregningskostnader.

I tillegg til CFD-tilnærminger med begrenset volum, inkluderer Simcenter også panelmetodefunksjoner for å støtte rask aerodynamisk og hydrodynamisk analyse. Panelmetoder bruker overflatebaserte, virveldrevne formuleringer for effektivt å fange viktige flytfunksjoner rundt komplekse geometrier uten behov for volumetrisk netting. Denne tilnærmingen er spesielt godt egnet for tidlig design og konseptevaluering, og muliggjør rask prediksjon av belastninger, krefter og ytelsesegenskaper, og komplementerer CFD-er med høy kvalitet for validering i senere trinn.

Hypersoniske og supersoniske strømmer er i forkant av både forskning og neste generasjons luftfartsapplikasjoner. I disse høyhastighetsregimene dominerer sterke sjokkbølger, høye temperaturer og ekstreme trykkgradienter strømningsoppførselen. Etter hvert som gassdissosiasjons- og ioniseringseffekter blir betydelige, er antagelser om ideell gass kanskje ikke lenger gyldige, noe som krever realgass og termokjemiske modelleringsmetoder for nøyaktig å fange strømningsfysikk og ytelse.

Simcenter CFD-simulering gir avanserte muligheter for modellering av komprimerbare, supersoniske og hypersoniske strømmer, og støtter analyse av sjokkinteraksjoner, aerodynamisk oppvarming og flytefenomener med høyt Mach-tall med passende fysiske modeller og numeriske metoder. For rask vurdering av ekstern supersonisk og hypersonisk aerodynamikk i tidlige utviklingsstadier inkluderer Simcenter også en panelmetode. Denne overflatebaserte metoden fanger effektivt viktige aerodynamiske egenskaper som trykkfordeling, krefter og øyeblikk på komplekse konfigurasjoner uten volumetrisk sammenkobling, og kompletterer CFD-simuleringer med høy kvalitet som brukes senere for detaljert flytfysikk og validering.

Les bloggen

Tekniske problemer i den virkelige verden dekker flere strømningsregimer på tvers av lagdelte, spredte, diskrete filmer osv. Til dags dato finnes det ingen enkeltfasemodell som kan dekke alle regimer. Simcenter CFD tilbyr imidlertid et omfattende utvalg av modeller for flerfase-CFD-simuleringer som kan brukes sammen for å dekke mange strømningsregimer, inkludert overgangene mellom dem. Forutsi og forstå den virkelige oppførselen til produktene dine ved å simulere flerfasestrømmer med flere regimer og flerskala.

Les bloggen

Partikkeldynamikk spiller en kritisk rolle i mange tekniske applikasjoner, inkludert fluidiserte sjikt, syklonseparatorer, belegningsprosesser, transportører, stekeanlegg og bulkmaterialhåndteringssystemer. Enten det gjelder fortynnede eller tette partikkelstrømmer, bidrar Simcenter CFD-simulering til å optimalisere partikkelfordelingen, redusere energiforbruket, minimere slitasje og maksimere den totale systemytelsen. For applikasjoner der partikkel-partikkelinteraksjoner og kontaktmekanikk dominerer fysikken, tilbyr Simcenter avanserte funksjoner for Discrete Element Method (DEM). Disse partikkeloppløste tilnærmingene muliggjør realistisk modellering av partikkelform, størrelsesfordeling, kontaktadferd og materialegenskaper, og støtter nøyaktig prediksjon av bulkmaterialflyt, segregering, brudd, agglomerering og slitasje. Dette er spesielt viktig for tette granulære systemer der konvensjonelle CFD-baserte partikkelmodeller ikke er tilstrekkelige.

Ved å kombinere DEM og CFD innenfor et enhetlig simuleringsrammeverk, muliggjør Simcenter detaljert simulering av komplekse partikkel-væskesystemer. Ingeniører kan fleksibelt velge den mest hensiktsmessige modelleringsmetoden, fra CFD-baserte partikkelmetoder for fortynnede strømmer til full DEM for tette partikkelsystemer, noe som sikrer nøyaktighet og effektivitet på tvers av et bredt spekter av industrielle applikasjoner.

Les mer om partikkelstrømmer og DEM

Simcenter leverer en omfattende serie med reaksjonsstrømnings- og utslippsmodeller, som dekker et bredt spekter av applikasjoner. Det muliggjør tett kobling mellom reagerende strømningsmodeller og varmeoverføring, stråling, flerfasereaksjoner og overflatekjemi. Våre reaksjonsstrømningsmodeller hjelper til med å forstå og optimalisere flammens form og plassering, minimere faste komponenttemperaturer, redusere utslipp og maksimere ytelseseffektiviteten. Du kan forutsi og forstå flammedynamikk, varmeoverføring, termisk slitasje, utslipp, utbytte, konvertering, selektivitet og uønskede forhold for å fange opp den virkelige fysikken til designene dine nøyaktig.

Les bloggen

Hydrodynamikk med glatte partikler (SPH) er en rask nettfri beregningsmessig fluiddynamikkmetode. Ettersom det ikke er behov for netting, gjør det ingeniører enkelt å håndtere komplekse geometrier og bevegelser med en rask og robust metode. Ved å bruke SPH kan man løse komplekse svært dynamiske væske/væske-grensesnitt uten ekstra anstrengelse. Som sådan er SPH-metoden en del av en ny generasjon numeriske metoder, utviklet for å overvinne sammenkoblingsrelaterte begrensninger med tradisjonelle tilnærminger, mens den fortsatt er basert på Navier-Stokes-ligningene.

Les bloggen

Innovative produkter i dag, fra elektroniske enheter til mobilitetsløsninger, trenger innovative kjøle- og termisk styringsløsninger. Simcenter CFD-pakke gjør det mulig for ingeniører å simulere varmeoverføring i et medium eller mellom medier nøyaktig og effektivt. Med ledning, konveksjon, stråling, konjugert varmeoverføring og koking tilbyr Simcenter CFD-simulering en komplett pakke med varmeoverføringsfysikk for nøyaktig å forutsi temperaturfordelinger i væsker og faste stoffer. Simcenter-porteføljen inkluderer ledende CFD-analyse med spesifikke funksjoner for elektronikkkjøling for brikkepakkenivå, kretskort (PCB), rack og kabinetter til store datasentre.

Se webinar

Strømningsindusert støy er en viktig komponent i den akustiske signaturen til kjøretøy, bygninger, vifter og industrielt utstyr. Simcenter tilbyr et omfattende sett med modelleringsmetoder for å forutsi aeroakustiske støykilder, som dekker steady-state-metoder, forbigående Lattice Boltzmann-metode (LBM), direkte simuleringer med høy kvalitet basert på DES og LES, lydforplantningsmodeller og avanserte akustiske perturbasjonsligningsløsninger (APE).

Simcenter støtter hybride aeroakustiske arbeidsflyter der CFD-simuleringer først fanger opp turbulente strømningsstrukturer som fungerer som støykilder. Disse kildene kan deretter overføres til dedikerte akustiske simuleringer, inkludert finiteelementbaserte tilnærminger, for å forutsi lydutbredelse mens du tar hensyn til refleksjoner, absorpsjon og miljøeffekter. Typiske bruksområder inkluderer VVS-støy, sidespeilstøy og andre strømningsinduserte lydfenomener.

I tillegg utvider Simcenter sine aeroakustiske evner med raske simuleringsmetoder basert på LBM og GPU-akselerasjon. Denne metoden er et attraktivt alternativ for nøyaktige forutsigelser av ekstern aeroakustisk støy ved direkte å fange ustabil strømningsoppførsel ved høy tidsoppløsning.

Les bloggen

Nesten alle virkelige ingeniørproblemer avhenger til slutt av samspillet mellom væsker og faste strukturer. Simcenter CFD-simulering tilbyr både begrenset volum (FV) basert beregningsfluiddynamikk og endelig element (FE) basert beregningsmessig solid mekanikk (CSM). Dette gjør det mulig for ingeniører å simulere væskestrukturinteraksjon FSI i et brukervennlig enkelt integrert brukergrensesnitt. Ved hjelp av denne tilnærmingen kan du løse statiske, kvasi-statiske og dynamiske problemer, inkludert de med ikke-lineær geometri og flere deler ved hjelp av bundne og små glidekontakter.

Les bloggen

Simcenter CFD-simulering utvider mekanisk væskestrukturinteraksjon og tilbyr effektive arbeidsflyter for termiske spenningsanalyser. Termiske ingeniører kan løse varmeoverføringsproblemer mellom en væske og en struktur, og basert på det vurdere termiske spenninger i de faste områdene.

Med beregningsreologi i Simcenter CFD-analyse kan ingeniører simulere væsker dominert av diffusjon og viskøs eller viskoelastisk oppførsel. Beregningsvæskedynamikk for ikke-newtonske væsker er nyttig for ingeniører innen forbrukerprodukter, avfallsbehandling og mat- og drikkevareindustri som jobber med blandere, strømningsbeholdere, oppslemninger, ekstruderinger og materialbehandling. Å simulere reologi nøyaktig er nøkkelen til å redusere strømforbruk, utslipp og råvarebruk samtidig som produktpåliteligheten, brukeropplevelsen og ansvarskostnadene forbedres.

Les bloggen

Simcenter CFD-pakken leveres med et bredt spekter av elektromagnetiske modeller for å adressere en rekke elektromagnetiske simuleringer fra magnetiske ventiler, solenoider, aktuatorer og transformatorer til elektriske maskiner. Som en multifysikk-CFD-suite tilbyr den integrerte elektromagnetiske funksjoner som lar deg koble tett til kjølevæskestrøm, varmeoverføring og elektromagnetikk i en enkelt simulering. Det gjør det også mulig for ingeniører å simulere magnetohydrodynamikk (MHD) applikasjoner, inkludert plasmabue simulering, gassblåsingsbrytere og sveising.

Les bloggen

For å realisere en helhetlig digital tvilling, er Simcenter CFD-simulering integrert i den bredere Simcenter-porteføljen. Dette gjør at ingeniører kan holde seg integrerte mens de kjører utvidede tverrfaglige prosjekter når analysen må gå utover multifysikk-CFD. Simcenter lar deg koble til andre simuleringsverktøy gjennom dedikerte grensesnitt og vanlige dataformater. Dette gjør at ingeniører kan lage helhetlige tverrfaglige simuleringer ved hjelp av tidsskalaer som spenner fra mikrosekunder til tusenvis av sekunder, og fysikk som spenner fra sofistikert solid mekanikk til raske systemsimuleringer mens de utnytter den best egnede simuleringsteknologien for hver disiplin.

Les bloggen

Etter hvert som ingeniørsystemer blir mer komplekse og designsyklusene forkortes, trenger ingeniører raskere måter å utforske store designrom på, samtidig som de opprettholder tilliten til ytelsesforutsigelser. AI-basert geometrisk dyp læring (GDL) muliggjør raske spådommer direkte fra geometri- og simuleringsdata, akselererer tidlig beslutningstaking og åpner for bredere designutforskning.

Simcenter integrerer geometrisk dyp læring i sin CFD-arbeidsflyt for å lage surrogatmodeller med høy kvalitet som kompletterer tradisjonell simulering. Ved å lære direkte fra simuleringsresultater, enten de er nylig generert eller gjenbrukt fra eksisterende datasett, leverer GDL-modeller raske ytelsesforutsigelser på få minutter i stedet for timer. Denne tilnærmingen lar ingeniører fokusere beregningsintensive simuleringer på de mest lovende konseptene mens de bruker AI for effektivt å screene, sammenligne og foredle designalternativer. Resultatet er raskere iterasjon, bedre bruk av historiske simuleringsinvesteringer og skalerbar, AI-drevet innsikt sømløst koblet til fysikkbaserte simuleringsarbeidsflyter.

Les mer om Simcenter PhysicsAI