CFD-simulering

Oavsett om det handlar om gaser eller vätskor erbjuder Simcenter en omfattande uppsättning beräkningsvätskedynamikmodeller för enfasflöden. Simcenter stöder CFD-analys över ett brett spektrum av flödesförhållanden och applikationer, från komprimerbara till okomprimerbara och från laminära till turbulenta regimer. För turbulenta flöden kan ingenjörer välja från en toppmodern portfölj av turbulensmodeller, inklusive Reynolds‑Averaged Navier-Stokes (RANS), Detached Eddy Simulation (DES) och Large Eddy Simulation (LES), vilket möjliggör rätt balans mellan noggrannhet och beräkningskostnad.

Förutom CFD-metoder med begränsad volym inkluderar Simcenter även panelmetodfunktioner för att stödja snabb aerodynamisk och hydrodynamisk analys. Panelmetoder använder ytbaserade, virveldrivna formuleringar för att effektivt fånga viktiga flödesfunktioner runt komplexa geometrier utan behov av volymetrisk maskning. Detta tillvägagångssätt är särskilt väl lämpat för tidig design och konceptutvärdering, vilket möjliggör snabb förutsägelse av belastningar, krafter och prestandaegenskaper och kompletterar högtrogna CFD för validering i senare steg.

Hypersoniska och supersoniska flöden ligger i framkant både inom forskning och nästa generations flyg- och rymdtillämpningar. I dessa höghastighetsregimer dominerar starka chockvågor, höga temperaturer och extrema tryckgradienter flödesbeteendet. Eftersom gasdissociations- och joniseringseffekter blir betydande kanske antaganden om idealgas inte längre är giltiga, vilket kräver realgas och termokemiska modelleringsmetoder för att exakt fånga flödesfysik och prestanda.

Simcenter CFD-simulering ger avancerade funktioner för modellering av komprimerbara, supersoniska och hypersoniska flöden, vilket stöder analys av chockinteraktioner, aerodynamisk uppvärmning och flödesfenomen med högt Mach-tal med lämpliga fysiska modeller och numeriska metoder. För snabb bedömning av extern supersonisk och hypersonisk aerodynamik i tidiga utvecklingsstadier innehåller Simcenter även en panelmetod. Denna ytbaserade metod fångar effektivt viktiga aerodynamiska egenskaper som tryckfördelning, krafter och moment i komplexa konfigurationer utan volymetrisk maskering, och kompletterar CFD-simuleringar med hög tillförlitlighet som används senare för detaljerad flödesfysik och validering.

Läs bloggen

Verkliga tekniska problem täcker flera flödesregimer över stratifierade, spridda, diskreta filmer etc. Hittills finns det ingen enfasmodell som kan täcka alla regimer. Simcenter CFD tillhandahåller dock ett omfattande utbud av modeller för flerfas CFD-simuleringar som kan användas tillsammans för att täcka många flödesregimer, inklusive övergångarna mellan dem. Förutse och förstå dina produkters verkliga beteende genom att simulera flerfasflöden med flera regimer och flerskaliga.

Läs bloggen

Partikeldynamik spelar en avgörande roll i många tekniska tillämpningar, inklusive fluidiserade bäddar, cyklonseparatorer, beläggningsprocesser, transportörer, rostare och system för hantering av bulkmaterial. Oavsett om det handlar om utspädda eller täta partikelflöden hjälper Simcenter CFD-simulering till att optimera partikelfördelningen, minska energiförbrukningen, minimera slitage och nötning och maximera systemets totala prestanda. För applikationer där partikel-partikelinteraktioner och kontaktmekanik dominerar fysiken tillhandahåller Simcenter avancerade funktioner för diskret elementmetod (DEM). Dessa partikelupplösta metoder möjliggör realistisk modellering av partikelform, storleksfördelning, kontaktbeteende och materialegenskaper, vilket stöder exakt förutsägelse av bulkmaterialflöde, segregering, brott, agglomerering och slitage. Detta är särskilt viktigt för täta granulära system där konventionella CFD-baserade partikelmodeller inte är tillräckliga.

Genom att kombinera DEM och CFD inom ett enhetligt simuleringsramverk möjliggör Simcenter detaljerad simulering av komplexa partikel-fluidsystem. Ingenjörer kan flexibelt välja den lämpligaste modelleringsmetoden, från CFD-baserade partikelmetoder för utspädda flöden till full DEM för täta partikelsystem, vilket säkerställer noggrannhet och effektivitet i ett brett spektrum av industriella applikationer.

Läs mer om partikelflöden och DEM

Simcenter levererar en omfattande serie reaktionsflödes- och emissionsmodeller som täcker ett brett spektrum av applikationer. Det möjliggör tät koppling mellan reagerande flödesmodeller och värmeöverföring, strålning, flerfasreaktioner och ytkemi. Våra reaktionsflödesmodeller hjälper till att förstå och optimera flammens form och placering, minimera fasta komponenttemperaturer, minska utsläpp och maximera prestandaeffektiviteten. Du kan förutsäga och förstå flamdynamik, värmeöverföring, termiskt slitage, utsläpp, utbyte, omvandling, selektivitet och oönskade förhållanden för att exakt fånga den verkliga fysiken i dina mönster.

Läs bloggen

Smooted-partikel hydrodynamics (SPH) är en snabb maskfri beräkningsmetod för vätskedynamik. Eftersom ingen maskning krävs gör det möjligt för ingenjörer att enkelt hantera komplexa geometrier och rörelser med en snabb och robust metod. Med hjälp av SPH kan man lösa komplexa högdynamiska vätske/fluidgränssnitt utan extra ansträngning. Som sådan är SPH-metoden en del av en ny generation numeriska metoder, utvecklad för att övervinna meshing-relaterade begränsningar med traditionella tillvägagångssätt samtidigt som den fortfarande baseras på Navier-Stokes ekvationer.

Läs bloggen

Dagens innovativa produkter, från elektroniska enheter till mobilitetslösningar, behöver innovativa kylnings- och värmehanteringslösningar. Simcenter CFD-svit gör det möjligt för ingenjörer att simulera värmeöverföring i ett medium eller mellan media exakt och effektivt. Med ledning, konvektion, strålning, konjugerad värmeöverföring och kokning erbjuder Simcenter CFD-simulering en komplett uppsättning värmeöverföringsfysik för att exakt förutsäga temperaturfördelningar i vätskor och fasta ämnen. Simcenterportföljen inkluderar ledande CFD-analys med specifika funktioner för elektronikkylning för chippaketnivå, kretskort (PCB), rack och kapslingar till stora datacenter.

Titta på webbseminariet

Flödesinducerat brus är en viktig del av den akustiska signaturen hos fordon, byggnader, fläktar och industriell utrustning. Simcenter erbjuder en omfattande uppsättning modelleringsmetoder för att förutsäga aeroakustiska bruskällor, som omfattar steady-state-metoder, transienta Lattice Boltzmann-metod (LBM), högtrogna direkta simuleringar baserade på DES och LES, ljudutbredningsmodeller och avancerade lösare för akustisk störningsekvation (APE).

Simcenter stöder hybrida aeroakustiska arbetsflöden där CFD-simuleringar först fångar turbulenta flödesstrukturer som fungerar som bullerkällor. Dessa källor kan sedan överföras till dedikerade akustiska simuleringar, inklusive finiteelementbaserade metoder, för att förutsäga ljudutbredning samtidigt som reflektioner, absorption och miljöeffekter beaktas. Typiska tillämpningar inkluderar VVS-brus, sidospegelbrus och andra flödesinducerade ljudfenomen.

Dessutom utökar Simcenter sin aeroakustiska kapacitet med snabba simuleringsmetoder baserade på LBM och GPU-acceleration. Denna metod är ett attraktivt alternativ för exakta förutsägelser av externt aeroakustiskt brus genom att direkt fånga ostadigt flödesbeteende vid hög tidsupplösning.

Läs bloggen

Nästan alla verkliga tekniska problem beror i slutändan på interaktionen mellan vätskor och fasta strukturer. Simcenter CFD-simulering erbjuder både finita volymer (FV) baserad beräkningsvätskedynamik och finita element (FE) baserad beräkningsmässig hållfasthetslära (CSM). Detta gör det möjligt för ingenjörer att simulera vätskestrukturinteraktion FSI i ett lättanvänt enda integrerat användargränssnitt. Med hjälp av detta tillvägagångssätt kan du lösa statiska, kvasi-statiska och dynamiska problem inklusive de med olinjär geometri och flera delar med bundna och små glidkontakter.

Läs bloggen

Simcenter CFD-simulering utökar interaktionen mellan mekanisk vätskestruktur och erbjuder effektiva arbetsflöden för termiska spänningsanalyser. Termiska ingenjörer kan lösa värmeöverföringsproblem mellan en vätska och en struktur, och utifrån det bedöma termiska spänningar i de fasta områdena.

Med beräkningsreologi i Simcenter CFD-analys kan ingenjörer simulera vätskor som domineras av diffusion och visköst eller viskoelastiskt beteende. Beräkningsvätskedynamik för icke-newtonska vätskor är användbar för ingenjörer inom konsumentprodukter, avfallshantering och livsmedels- och dryckesindustrin som arbetar med blandare, flödesbehållare, uppslamningar, extruderingar och materialbearbetning. Att simulera reologin exakt är nyckeln till att minska energiförbrukningen, utsläpp och råvaruanvändning samtidigt som produkttillförlitligheten, användarupplevelsen och ansvarskostnaderna förbättras.

Läs bloggen

Simcenter CFD-svit levereras med ett brett utbud av elektromagnetiska modeller för att hantera en rad elektromagnetiska simuleringar från magnetventiler, solenoider, ställdon och transformatorer till elektriska maskiner. Som en CFD-svit för multifysik erbjuder den integrerade elektromagnetiska funktioner som gör att du kan koppla ihop kylvätskeflöde, värmeöverföring och elektromagnetik i en enda simulering. Det gör det också möjligt för ingenjörer att simulera magnetohydrodynamiska (MHD) applikationer, inklusive plasmabågssimulering, gasblåsningsbrytare och svetsning.

Läs bloggen

För att förverkliga en holistisk digital tvilling är Simcenter CFD-simulering inbäddad i den bredare Simcenter-portföljen. Detta gör det möjligt för ingenjörer att förbli integrerade medan de kör utökade tvärvetenskapliga projekt när analys behöver gå utöver multifysik-CFD. Simcenter gör det möjligt att koppla ihop med andra simuleringsverktyg genom dedikerade gränssnitt och vanliga dataformat. Detta gör det möjligt för ingenjörer att skapa holistiska tvärvetenskapliga simuleringar med tidsskalor som sträcker sig från mikrosekunder till tusentals sekunder, och fysik som sträcker sig från sofistikerad hållfasthetsmekanik till snabba systemsimuleringar samtidigt som de utnyttjar den bäst lämpade simuleringstekniken för varje disciplin.

Läs bloggen

Eftersom tekniska system blir mer komplexa och designcyklerna förkortas behöver ingenjörer snabbare sätt att utforska stora designutrymmen samtidigt som de behåller förtroendet för prestandaförutsägelser. AI-baserad geometrisk djupinlärning (GDL) möjliggör snabba förutsägelser direkt från geometri- och simuleringsdata, vilket påskyndar tidigt beslutsfattande och öppnar upp bredare designutforskning.

Simcenter integrerar Geometric Deep Learning i sitt CFD-arbetsflöde för att skapa högtrogna surrogatmodeller som kompletterar traditionell simulering. Genom att lära sig direkt från simuleringsresultat, oavsett om de är nygenererade eller återanvända från befintliga datamängder, levererar GDL-modeller snabba prestandaförutsägelser på några minuter istället för timmar. Detta tillvägagångssätt gör det möjligt för ingenjörer att fokusera beräkningsintensiva simuleringar på de mest lovande koncepten samtidigt som de använder AI för att effektivt screena, jämföra och förfina designalternativ. Resultatet är snabbare iteration, bättre användning av historiska simuleringsinvesteringar och skalbar, AI-driven insikt sömlöst ansluten till fysikbaserade simuleringsarbetsflöden.

Läs mer om Simcenter PhysicsAI