CFD simulacija

Bilo da se radi o gasovima ili tečnostima, Simcenter nudi sveobuhvatan skup računskih modela dinamike fluida za jednofazne tokove. Od kompresivnog do nekompresivnog i od laminarnog do turbulentnog režima, Simcenter podržava CFD analizu u širokom spektru uslova protoka i primena. Za turbulentne tokove, inženjeri mogu da biraju iz najsavremenijeg portfelja modela turbulencije, uključujući Reinolds-prosečni navier-Stokes (RANS), separovanu simulaciju vrtloga (DES) i simulaciju velikih vrtloga (LES), omogućavajući pravu ravnotežu između tačnosti i računskih troškova.

Pored CFD pristupa konačnog volumena, Simcenter takođe uključuje mogućnosti metoda panela za podršku brzoj aerodinamičkoj i hidrodinamičkoj analizi. Panelne metode koriste formulacije zasnovane na površini, vođene vrtlozima za efikasno hvatanje ključnih karakteristika protoka oko složenih geometrija bez potrebe za volumetrijskim mrežama. Ovaj pristup je posebno pogodan za rani dizajn i procenu koncepta, omogućavajući brzo predviđanje opterećenja, sila i karakteristika performansi i dopunjavajući CFD visoke vernosti za validaciju u kasnijim fazama.

Hipersonični i nadzvučni tokovi su na čelu istraživanja i vazduhoplovnih aplikacija sledeće generacije. U ovim režimima velike brzine, jaki udarni talasi, visoke temperature i ekstremni gradijenti pritiska dominiraju ponašanjem protoka. Kako efekti disocijacije i jonizacije gasa postaju značajni, pretpostavke idealnog gasa možda više neće biti validne, što zahteva pristupe modeliranju stvarnog gasa i termohemijskog modeliranja za tačno hvatanje fizike i performansi protoka.

Simcenter CFD simulacija pruža napredne mogućnosti za modeliranje kompresivnih, nadzvučnih i hipersoničnih tokova, podržavajući analizu udarnih interakcija, aerodinamičkog zagrevanja i pojava protoka visokog Mach-broja odgovarajućim fizičkim modelima i numeričkim metodama. Za brzu procenu spoljne nadzvučne i hipersonične aerodinamike u ranim fazama razvoja, Simcenter takođe uključuje panel metodu. Ova metoda zasnovana na površini efikasno beleži ključne aerodinamičke karakteristike kao što su raspodela pritiska, sile i momenti na složenim konfiguracijama bez volumetrijskog povezivanja, dopunjujući CFD simulacije visoke vernosti koje se kasnije koriste za detaljnu fiziku protoka i validaciju.

Pročitajte blog

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

Pročitajte blog

Dinamika čestica igra ključnu ulogu u mnogim inženjerskim primenama, uključujući fluidne krevete, separatore ciklona, procese premazivanja, transportere, pržnike i sisteme za rukovanje rasutim materijalom. Bilo da se radi o razređenim ili gustim protocima čestica, Simcenter CFD simulacija pomaže u optimizaciji distribucije čestica, smanjenju potrošnje energije, minimiziranju habanja i abrazije i maksimiziranju ukupnih performansi sistema. Za aplikacije gde interakcije čestica i čestica i mehanika kontakata dominiraju u fizici, Simcenter pruža napredne mogućnosti metode diskretnih elemenata (DEM). Ovi pristupi rešeni česticama omogućavaju realno modeliranje oblika čestica, raspodele veličine, kontaktnog ponašanja i svojstava materijala, podržavajući tačno predviđanje protoka rasutog materijala, segregacije, loma, aglomeracije i habanja. Ovo je posebno važno za guste granularne sisteme gde konvencionalni modeli čestica zasnovani na CFD nisu dovoljni.

Kombinovanjem DEM-a i CFD-a u jedinstvenom okviru simulacije, Simcenter omogućava detaljnu simulaciju složenih sistema čestice i fluida. Inženjeri mogu fleksibilno odabrati najprikladniji pristup modeliranju, od metoda čestica zasnovanih na CFD-u za razblažene tokove do punog DEM za sisteme gustih čestica, obezbeđujući tačnost i efikasnost u širokom spektru industrijskih primena.

Pročitajte više o tokovima čestica i DEM

Simcenter nudi sveobuhvatan paket modela reagovanja protoka i emisije, koji pokrivaju širok spektar primena. Omogućava čvrsto spajanje između modela protoka koji reaguju i prenosa toplote, zračenja, višefaznih reakcija i površinske hemije. Naši modeli protoka koji reaguju pomažu u razumevanju i optimizaciji oblika i lokacije plamena, minimiziranju temperature čvrstih komponenti, smanjenju emisija i maksimiziranju efikasnosti performansi. Možete predvideti i razumeti dinamiku plamena, prenos toplote, termičko habanje, emisije, prinos, konverziju, selektivnost i nepoželjne uslove da biste tačno uhvatili fiziku stvarnog sveta vaših dizajna.

Pročitajte blog

Hidrodinamika glatkih čestica (SPH) je brza metoda računske dinamike fluida bez mreže. Pošto nije potrebno povezivanje, omogućava inženjerima da lako rukuju složenim geometrijama i pokretima brzom i robusnom metodom. Korišćenjem SPH može se rešiti složeni visoko dinamički interfejs tečnosti/fluida bez dodatnog napora. Kao takva, SPH metoda je deo nove generacije numeričkih metoda, razvijenih za prevazilaženje ograničenja vezanih za mrežicu tradicionalnim pristupima, a da se i dalje zasnivaju na Navier-Stokesovim jednačinama.

Pročitajte blog

Inovativnim proizvodima današnjice, od elektronskih uređaja do rešenja za mobilnost, potrebna su inovativna rešenja za hlađenje i upravljanje toplotom. Simcenter CFD paket omogućava inženjerima da tačno i efikasno simuliraju prenos toplote u medijumu ili između medija. Sa provodljivošću, konvekcijom, zračenjem, konjugiranim prenosom toplote i ključanjem, Simcenter CFD simulacija nudi kompletan paket fizike prenosa toplote za tačno predviđanje distribucije temperature u tečnostima i čvrstim materijama. Portfolio Simcenter uključuje vodeću CFD analizu sa specifičnim mogućnostima simulacije hlađenja elektronike za nivo paketa čipova, štampane ploče (PCB), stalak i kućišta za velike centre podataka.

Pogledajte vebinar

Buka izazvana protokom značajna je komponenta akustičkog potpisa vozila, zgrada, ventilatora i industrijske opreme. Simcenter nudi sveobuhvatan skup pristupa modeliranju za predviđanje izvora aeroakustičke buke, koji pokrivaju metode stacionarnog stanja, prolaznu rešetkastu Boltzmannovu metodu (LBM), direktne simulacije visoke vernosti zasnovane na DES i LES, modele širenja zvuka i napredne rešavače jednačina akustičkih perturbacija (APE).

Simcenter podržava hibridne aeroakustičke tokove rada u kojima CFD simulacije prvo hvataju turbulentne strukture protoka koje deluju kao izvori buke. Ovi izvori se zatim mogu preneti na namenske akustičke simulacije, uključujući pristupe zasnovane na konačnim elementima, kako bi se predvidelo širenje zvuka uz uzimanje u obzir refleksije, apsorpcije i uticaja na životnu sredinu. Tipične primene uključuju HVAC buku, buku bočnog ogledala i druge zvučne pojave izazvane protokom.

Pored toga, Simcenter proširuje svoje aeroakustičke mogućnosti brzim simulacionim pristupima zasnovanim na LBM i GPU ubrzanju. Ova metoda je atraktivna alternativa za tačna predviđanja spoljne aeroakustičke buke direktnim hvatanjem nestabilnog ponašanja protoka pri visokoj vremenskoj rezoluciji.

Pročitajte blog

Skoro svi inženjerski problemi u stvarnom svetu na kraju zavise od interakcije između fluida i čvrstih struktura. Simcenter CFD simulacija nudi i računsku dinamiku fluida zasnovanu na konačnoj zapremini (FV) i računarsku čvrstu mehaniku (CSM) zasnovanu na konačnim elementima (FE). Ovo omogućava inženjerima da simuliraju interakciju tečnosti i strukture FSI u jedinstvenom integrisanom korisničkom interfejsu koji se lako koristi. Koristeći ovaj pristup, možete rešiti statičke, kvazistatičke i dinamičke probleme, uključujući one sa nelinearnom geometrijom i više delova koristeći vezane i male klizne kontakte.

Pročitajte blog

Proširujući interakciju mehaničke tečnosti i strukture, Simcenter CFD simulacija nudi efikasne tokove rada za analize toplotnog naprezanja. Termalni inženjeri mogu rešiti probleme prenosa toplote između tečnosti i strukture i na osnovu toga procenjuju toplotna naprezanja u čvrstim regionima.

Sa računarskom reologijom u Simcenter CFD analizi, inženjeri mogu simulirati tečnosti u kojima dominira difuzija i viskozno ili viskoelastično ponašanje. Računarska dinamika fluida ne-nevtonskih tečnosti korisna je inženjerima u potrošačkim proizvodima, preradi otpada i industriji hrane i pića koji rade sa mešalicama, protočnim kontejnerima, gnojnicama, ekstruzijama i preradom materijala. Precizna simulacija reologije je ključ za smanjenje potrošnje energije, emisija i upotrebe sirovina uz poboljšanje pouzdanosti proizvoda, korisničkog iskustva i troškova odgovornosti.

Pročitajte blog

Simcenter CFD paket dolazi sa širokim spektrom elektromagnetnih modela za rešavanje niza simulacija elektromagnetike od magnetnih ventila, solenoida, aktuatora i transformatora do električnih mašina. Kao multifizički CFD paket, nudi integrisane elektromagnetičke mogućnosti koje vam omogućavaju da se čvrsto povežete sa protokom rashladne tečnosti, prenosom toplote i elektromagnetikom u jednoj simulaciji. Takođe omogućava inženjerima da simuliraju aplikacije magnetohidrodinamike (MHD), uključujući simulaciju plazma luka, prekidače gasova i zavarivanje.

Pročitajte blog

Za realizaciju holističkog digitalnog blizanca, Simcenter CFD simulacija je ugrađena u širi Simcenter portfolio. Ovo omogućava inženjerima da ostanu integrisani dok vode proširene multidisciplinarne projekte kada analiza treba da prevaziđe multifizički CFD. Simcenter vam omogućava povezivanje sa drugim alatima za simulaciju putem namenskih interfejsa i uobičajenih formata podataka. Ovo omogućava inženjerima da kreiraju holističke multidisciplinarne simulacije koristeći vremenske skale u rasponu od mikrosekundi do hiljada sekundi, i fiziku u rasponu od sofisticirane čvrste mehanike do brzih simulacija sistema, koristeći najprikladniju simulacionu tehnologiju za svaku disciplinu.

Pročitajte blog

Kako inženjerski sistemi postaju složeniji, a dizajnerski ciklusi se skraćuju, inženjerima su potrebni brži načini za istraživanje velikih dizajnerskih prostora uz održavanje poverenja u predviđanja performansi. Geometrijsko duboko učenje (GDL) zasnovano na AI omogućava brza predviđanja direktno iz podataka geometrije i simulacije, ubrzavajući rano donošenje odluka i otključavajući šire istraživanje dizajna.

Simcenter integriše geometrijsko duboko učenje u svoj CFD tok rada kako bi stvorio surogat modele visoke vernosti koji dopunjuju tradicionalnu simulaciju. Učenjem direktno iz rezultata simulacije, bilo da su novo generisani ili ponovo korišćeni iz postojećih skupova podataka, GDL modeli pružaju brza predviđanja performansi u nekoliko minuta umesto u satima. Ovaj pristup omogućava inženjerima da fokusiraju računski intenzivne simulacije na najperspektivnije koncepte dok koriste AI za efikasno prikazivanje, upoređivanje i usavršavanje alternativa dizajna. Rezultat je brža iteracija, bolja upotreba istorijskih ulaganja u simulaciju i skalabilan uvid zasnovan na veštačkoj inteligenciji besprijekorno povezan sa tokovima rada simulacije zasnovanim na fizici.

Pročitajte više o Simcenter PhysicsAI