Simulare CFD

Fie că este vorba de gaze sau lichide, Simcenter oferă un set cuprinzător de modele computaționale de dinamică a fluidelor pentru fluxuri monofazate. De la regimuri compresibile la incompresibile și de la regimuri laminare la turbulente, Simcenter acceptă analiza CFD într-o gamă largă de condiții și aplicații de curgere. Pentru fluxurile turbulente, inginerii pot alege dintr-un portofoliu de modele de turbulență de ultimă generație, inclusiv Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS), Detached Eddy Simulation (DES) și Large Eddy Simulation (LES), permițând echilibrul corect între precizie și costul de calcul.

Pe lângă abordările CFD cu volum finit, Simcenter include, de asemenea, capacități de metodă de panou pentru a sprijini analiza aerodinamică și hidrodinamică rapidă. Metodele de panou utilizează formulări bazate pe suprafață, bazate pe vorticitate, pentru a capta eficient caracteristicile cheie ale fluxului în jurul geometriilor complexe, fără a fi nevoie de plasare volumetrică. Această abordare este potrivită în special pentru proiectarea timpurie și evaluarea conceptului, permițând predicția rapidă a sarcinilor, forțelor și caracteristicilor de performanță și completând CFD-urile de înaltă fidelitate pentru validarea în etape ulterioare.

Fluxurile hipersonice și supersonice se află în prim-planul atât al cercetării, cât și al aplicațiilor aerospațiale de ultimă generație. În aceste regimuri de mare viteză, undele puternice de șoc, temperaturile ridicate și gradienții de presiune extreme domină comportamentul debitului. Pe măsură ce efectele de disociere și ionizare a gazelor devin semnificative, ipotezele gazelor ideale ar putea să nu mai fie valabile, necesitând abordări de modelare a gazelor reale și termochimice pentru a capta cu precizie fizica și performanța fluxului.

Simularea CFD Simcenter oferă capabilități avansate pentru modelarea fluxurilor compresibile, supersonice și hipersonice, susținând analiza interacțiunilor de șoc, încălzirii aerodinamice și fenomenelor de flux cu număr mare de mach-uri cu modele fizice și metode numerice adecvate. Pentru evaluarea rapidă a aerodinamicii supersonice și hipersonice externe în stadiile incipiente de dezvoltare, Simcenter include, de asemenea, o metodă de panou. Această metodă bazată pe suprafață surprinde eficient caracteristicile aerodinamice cheie, cum ar fi distribuția presiunii, forțele și momentele pe configurații complexe fără plasare volumetrică, completând simulările CFD de înaltă fidelitate utilizate ulterior pentru fizica și validarea detaliată a debitului.

Citește blogul

Problemele de inginerie din lumea reală acoperă mai multe regimuri de curgere în filme stratificate, dispersate, discrete etc. Până în prezent, nu există un model multifazic care să poată acoperi toate regimurile; cu toate acestea, Simcenter CFD oferă o gamă cuprinzătoare de modele pentru simulări CFD multifazate care pot fi utilizate împreună pentru a acoperi mai multe regimuri de debit, inclusiv tranzițiile dintre ele. Preziceți și înțelegeți comportamentul real al produselor dvs. prin simularea fluxurilor multifazice cu mai multe regimuri, pe mai multe scări.

Citește blogul

Dinamica particulelor joacă un rol critic în multe aplicații inginerești, inclusiv paturi fluidizate, separatoare ciclonice, procese de acoperire, transportoare, prăjitoare și sisteme de manipulare a materialelor în vrac. Indiferent dacă este vorba de fluxuri de particule diluate sau dense, simularea Simcenter CFD ajută la optimizarea distribuției particulelor, la reducerea consumului de energie, la minimizarea uzurii și abraziunii și la maximizarea performanței generale a sistemului. Pentru aplicațiile în care interacțiunile particule-particule și mecanica de contact domină fizica, Simcenter oferă capacități avansate ale Metodei Elementelor Discrete (DEM). Aceste abordări rezolvate prin particule permit modelarea realistă a formei particulelor, a distribuției dimensiunii, a comportamentului de contact și a proprietăților materialului, susținând predicția precisă a fluxului de material vrac, segregarea, ruperea, aglomerarea și uzura. Acest lucru este deosebit de important pentru sistemele granulare dense în care modelele convenționale de particule bazate pe CFD nu sunt suficiente.

Prin combinarea DEM și CFD într-un cadru de simulare unificat, Simcenter permite simularea detaliată a sistemelor complexe particule-fluid. Inginerii pot alege în mod flexibil cea mai potrivită abordare de modelare, de la metode de particule bazate pe CFD pentru fluxuri diluate până la DEM complet pentru sistemele de particule dense, asigurând acuratețea și eficiența într-o gamă largă de aplicații industriale.

Citiți mai multe despre fluxurile de particule și DEM

Simcenter oferă o suită cuprinzătoare de modele de debit și emisii de reacție, care acoperă o gamă largă de aplicații. Permite cuplarea strânsă între modelele de flux reactiv și transferul de căldură, radiații, reacții multifazice și chimia suprafeței. Modelele noastre de flux reactiv ajută la înțelegerea și optimizarea formei și locației flăcării, la minimizarea temperaturilor componentelor solide, la reducerea emisiilor și la maximizarea eficienței performanței. Puteți prezice și înțelege dinamica flăcării, transferul de căldură, uzura termică, emisiile, randamentul, conversia, selectivitatea și condițiile nedorite pentru a surprinde cu precizie fizica reală a proiectelor dvs.

Citiți blogul

Hidrodinamica particulelor netede (SPH) este o metodă rapidă de dinamică a fluidelor computaționale fără plasă. Deoarece nu este necesară plasarea, permite inginerilor să gestioneze cu ușurință geometrii și mișcări complexe printr-o metodă rapidă și robustă. Folosind SPH se poate rezolva interfața complexă fluid/fluid extrem de dinamică fără efort suplimentar. Ca atare, metoda SPH face parte dintr-o nouă generație de metode numerice, dezvoltate pentru a depăși constrângerile legate de împletire cu abordări tradiționale, în timp ce se bazează încă pe ecuațiile Navier-Stokes.

Citește blogul

Produsele inovatoare de astăzi, de la dispozitive electronice la soluții de mobilitate, au nevoie de soluții inovatoare de răcire și management termic. Suita Simcenter CFD permite inginerilor să simuleze transferul de căldură într-un mediu sau între medii cu precizie și eficiență. Cu conducție, convecție, radiație, transfer de căldură conjugat și fierbere, simularea Simcenter CFD oferă o suită completă de fizică a transferului de căldură pentru a prezice cu precizie distribuțiile de temperatură în fluide și solide. Portofoliul Simcenter include analize CFD de vârf cu capacități specifice de simulare a răcirii electronice pentru nivelul pachetelor de cipuri, plăci de circuite imprimate (PCB), rack și incinte pentru centre de date mari.

Urmăriți webinarul

Zgomotul indus de flux este o componentă semnificativă a semnăturii acustice a vehiculelor, clădirilor, ventilatoarelor și echipamentelor industriale. Simcenter oferă un set cuprinzător de abordări de modelare pentru prezicerea surselor de zgomot aeroacustic, acoperind metode de stare de echilibru, metoda Lattice Boltzmann tranzitorie (LBM), simulări directe de înaltă fidelitate bazate pe DES și LES, modele de propagare a sunetului și solutoare avansate de ecuație de perturbare acustică (APE).

Simcenter acceptă fluxuri de lucru aeroacustice hibride în care simulările CFD captează mai întâi structurile de flux turbulent care acționează ca surse de zgomot. Aceste surse pot fi apoi transferate în simulări acustice dedicate, inclusiv abordări bazate pe elemente finite, pentru a prezice propagarea sunetului, luând în considerare reflecțiile, absorbția și efectele asupra mediului. Aplicațiile tipice includ zgomotul HVAC, zgomotul oglinzii laterale și alte fenomene sonore induse de flux.

În plus, Simcenter își extinde capacitățile aeroacustice cu abordări rapide de simulare bazate pe accelerarea LBM și GPU. Această metodă este o alternativă atractivă pentru predicții exacte ale zgomotului aeroacustic extern prin captarea directă a comportamentului fluxului instabil la rezoluție temporală ridicată.

Citește blogul

Aproape toate problemele de inginerie din lumea reală depind în cele din urmă de interacțiunea dintre fluide și structurile solide. Simularea CFD Simcenter oferă atât dinamica fluidelor computaționale bazate pe volum finit (FV), cât și mecanica solidă computațională (CSM) bazată pe elemente finite (FE). Acest lucru permite inginerilor să simuleze interacțiunea FSI cu structura fluidului într-o interfață de utilizator integrată unică ușor de utilizat. Folosind această abordare, puteți rezolva probleme statice, cvasi-statice și dinamice, inclusiv cele cu geometrie neliniară și piese multiple folosind contacte glisante lipite și mici.

Citește blogul

Extinzând interacțiunea mecanică fluidă-structură, simularea Simcenter CFD oferă fluxuri de lucru eficiente pentru analizele de stres termic. Inginerii termici pot rezolva problemele de transfer de căldură între un fluid și o structură și, pe baza acestora, pot evalua solicitările termice în regiunile solide.

Cu reologia computațională în analiza CFD Simcenter, inginerii pot simula fluidele dominate de difuzie și comportament vâscos sau viscoelastic. Dinamica fluidelor computaționale a fluidelor non-newtoniene este utilă inginerilor din produsele de larg consum, prelucrarea deșeurilor și industria alimentară și a băuturilor care lucrează cu mixere, containere de curgere, nămoluri, extrudări și prelucrarea materialelor. Simularea precisă a reologiei este cheia reducerii consumului de energie, a emisiilor și a utilizării materiilor prime, îmbunătățind în același timp fiabilitatea produsului, experiența utilizatorului și costurile de răspundere.

Citește blogul

Suita Simcenter CFD vine cu o gamă largă de modele electromagnetice pentru a aborda o gamă largă de simulări electromagnetice, de la supape magnetice, solenoide, actuatoare și transformatoare la mașini electrice. Ca o suită CFD multifizică, oferă capabilități electromagnetice integrate care vă permit să vă conectați strâns la fluxul de lichid de răcire, transferul de căldură și electromagnetica într-o singură simulare. De asemenea, permite inginerilor să simuleze aplicații de magnetohidrodinamică (MHD), inclusiv simularea arcului cu plasmă, întrerupătoare cu explozie de gaz și sudare.

Citește blogul

Pentru realizarea unui geamăn digital holistic, simularea Simcenter CFD este încorporată în portofoliul mai larg Simcenter. Acest lucru permite inginerilor să rămână integrați în timp ce rulează proiecte multidisciplinare extinse atunci când analiza trebuie să depășească CFD-ul multifizic. Simcenter vă permite să vă conectați la alte instrumente de simulare prin interfețe dedicate și formate de date comune. Acest lucru permite inginerilor să creeze simulări multidisciplinare holistice folosind scale de timp variind de la microsecunde la mii de secunde și fizică variind de la mecanica solidă sofisticată la simulări rapide de sistem, valorificând în același timp cea mai potrivită tehnologie de simulare pentru fiecare disciplină.

Citește blogul

Pe măsură ce sistemele de inginerie devin mai complexe și ciclurile de proiectare se scurtează, inginerii au nevoie de modalități mai rapide de a explora spații mari de proiectare, menținând în același timp încrederea în predicțiile de performanță. Învățarea profundă geometrică (GDL) bazată pe IA permite predicții rapide direct din date de geometrie și simulare, accelerând luarea deciziilor timpurii și deblocând explorarea mai largă a designului.

Simcenter integrează învățarea profundă geometrică în fluxul său de lucru CFD pentru a crea modele surogat de înaltă fidelitate care completează simularea tradițională. Învățând direct din rezultatele simulării, indiferent dacă sunt recent generate sau reutilizate din seturile de date existente, modelele GDL oferă predicții rapide de performanță în câteva minute în loc de ore. Această abordare permite inginerilor să concentreze simulările intensive din punct de vedere computațional pe cele mai promițătoare concepte în timp ce utilizează AI pentru a examina, compara și rafina eficient alternativele de proiectare. Rezultatul este o iterație mai rapidă, o utilizare mai bună a investițiilor istorice în simulare și informații scalabile, bazate pe IA, conectate perfect la fluxurile de lucru de simulare bazate pe fizică.

Citește mai mult despre Simcenter PhysicsAI