Моделювання CFD

Незалежно від того, чи це гази чи рідини, «Сімцентр» пропонує комплексний набір обчислювальних моделей динаміки рідини для однофазних потоків. Від стисливих до нестисливих та від ламінарних до турбулентних режимів, Simcenter підтримує аналіз CFD у широкому діапазоні умов потоку та застосувань. Для турбулентних потоків інженери можуть вибирати з найсучаснішого портфоліо моделей турбулентності, включаючи Рейнольдс-середнє Навер—Стокса (RANS), відокремлене моделювання вихрових хвиль (DES) та моделювання великих вихрових (LES), що забезпечує правильний баланс між точністю та витратами на обчислення.

Окрім підходів до контрактних контрактів з обмеженими обсягами, Simcenter також включає можливості панельного методу для підтримки швидкого аеродинамічного та гідродинамічного аналізу. Панельні методи використовують формулювання на основі поверхні, керовані вихровістю, для ефективного захоплення ключових особливостей потоку навколо складних геометрій без необхідності об'ємного зчеплення. Цей підхід особливо добре підходить для раннього проектування та оцінки концепції, забезпечуючи швидке прогнозування навантажень, сил та характеристик продуктивності, а також доповнюючи високоточну CFD для перевірки на пізніх етапах.

Гіперзвукові та надзвукові потоки стоять на передньому плані як досліджень, так і аерокосмічних застосувань наступного покоління. У цих високошвидкісних режимах сильні ударні хвилі, високі температури та екстремальні градієнти тиску домінують у поведінці потоку. Оскільки ефекти дисоціації та іонізації газу стають значними, припущення про ідеальний газ можуть більше не бути дійсними, що вимагає підходів до моделювання реального газу та термохімічного моделювання для точного захоплення фізики та продуктивності потоку.

Simcenter CFD моделювання надає розширені можливості для моделювання стисливих, надзвукових та гіперзвукових потоків, підтримуючи аналіз ударних взаємодій, аеродинамічного нагрівання та явищ потоку з високим числом Маха за допомогою відповідних фізичних моделей та чисельних методів. Для швидкої оцінки зовнішньої надзвукової та гіперзвукової аеродинаміки на ранніх стадіях розробки Simcenter також включає панельний метод. Цей метод на основі поверхні ефективно фіксує ключові аеродинамічні характеристики, такі як розподіл тиску, сили та моменти на складних конфігураціях без об'ємного зачеплення, доповнюючи високоточне моделювання CFD, яке використовується пізніше для детальної фізики потоку та перевірки.

Читати блог

Реальні інженерні проблеми охоплюють кілька режимів потоку на стратифікованих, дискретних, дискретних, плівках тощо На сьогоднішній день не існує єдиної багатофазної моделі, яка може охопити всі режими; однак Simcenter CFD надає широкий спектр моделей для багатофазного моделювання CFD, які можна використовувати разом для покриття багатьох режимів потоку, включаючи переходи між ними. Прогнозуйте та розумійте поведінку ваших продуктів у реальному світі, моделюючи багаторежимні, багатомасштабні багатофазні потоки.

Читати блог

Динаміка частинок відіграє вирішальну роль у багатьох інженерних додатках, включаючи флюїдизовані шари, циклонні сепаратори, процеси покриття, конвеєри, жаровні та системи обробки сипучих матеріалів. Моделювання CFD Simcenter допомагає оптимізувати розподіл частинок, зменшити споживання енергії, мінімізувати знос і стирання, а також максимізувати загальну продуктивність системи, незалежно від того, чи маєте справу з розрідженими або щільними потоками частинок. Для застосувань, де взаємодія частинка-частинка та механіка контактів домінують у фізиці, Simcenter надає розширені можливості методу дискретних елементів (DEM). Ці підходи з роздільною здатністю частинок дозволяють реалістично моделювати форму частинок, розподіл розмірів, контактну поведінку та властивості матеріалу, підтримуючи точне прогнозування потоку насипного матеріалу, сегрегації, руйнування, агломерації та зносу. Це особливо важливо для щільних зернистих систем, де звичайних моделей частинок на основі CFD недостатньо.

Поєднуючи DEM та CFD в єдиній системі моделювання, Simcenter дозволяє детально моделювати складні системи частинка-рідина. Інженери можуть гнучко вибрати найбільш підходящий підхід до моделювання, від методів частинок на основі CFD для розведених потоків до повного DEM для систем щільних частинок, забезпечуючи точність та ефективність у широкому діапазоні промислових застосувань.

Читати далі про потоки частинок і DEM

Simcenter пропонує комплексний набір моделей реакційного потоку та викидів, що охоплюють широкий спектр застосувань. Це забезпечує щільне з'єднання між моделями реакційного потоку та теплопередачею, випромінюванням, багатофазними реакціями та хімією поверхні. Наші моделі реакційного потоку допомагають зрозуміти та оптимізувати форму та розташування полум'я, мінімізувати температуру твердих компонентів, зменшити викиди та максимізувати ефективність роботи. Ви можете передбачити та зрозуміти динаміку полум'я, тепловіддачу, тепловий знос, викиди, вихід, перетворення, вибірковість та небажані умови, щоб точно відобразити фізику реального світу ваших конструкцій.

Читати блог

Гідродинаміка гладких частинок (SPH) - це швидкий безсітчастий обчислювальний метод динаміки рідини. Оскільки сітка не потрібна, це дозволяє інженерам легко обробляти складні геометрії та рухи швидким та надійним методом. За допомогою SPH можна вирішити складний високодинамічний інтерфейс рідина/рідина без додаткових зусиль. Таким чином, метод SPH є частиною нового покоління числових методів, розроблених для подолання обмежень, пов'язаних з мережею, за допомогою традиційних підходів, все ще базуючись на рівняннях Навієра-Стокса.

Читати блог

Сучасні інноваційні продукти, від електронних пристроїв до мобільних рішень, потребують інноваційних рішень для охолодження та теплового управління. Набір CFD Simcenter дозволяє інженерам точно та ефективно імітувати тепловіддачу в середовищі або між носіями. Завдяки провідності, конвекції, випромінюванню, сполученому тепловіддачі та кипінню Simcenter CFD моделювання пропонує повний набір фізики теплопередачі для точного прогнозування розподілу температури в рідинях і твердих тілах. Портфоліо Simcenter включає провідний аналіз CFD із специфічними можливостями моделювання охолодження електроніки для рівня пакетів мікросхем, друкованої плати (PCB), стійки та корпусів для великих центрів обробки даних.

Переглянути вебінар

Шум, викликаний потоком, є важливою складовою акустичної сигнатури транспортних засобів, будівель, вентиляторів та промислового обладнання. Simcenter пропонує комплексний набір підходів моделювання для прогнозування джерел аероакустичного шуму, що охоплює стаціонарні методи, метод перехідної решітки Больцмана (LBM), високоточне пряме моделювання на основі DES та LES, моделі поширення звуку та вдосконалені рішення рівнянь акустичних збурень (APE).

Simcenter підтримує гібридні аероакустичні робочі процеси, в яких моделювання CFD спочатку фіксує турбулентні структури потоку, які діють як джерела шуму. Потім ці джерела можуть бути перенесені на спеціальні акустичні моделювання, включаючи підходи на основі кінцевих елементів, для прогнозування поширення звуку, враховуючи відбиття, поглинання та вплив навколишнього середовища. Типові застосування включають шум HVAC, шум бічного дзеркала та інші звукові явища, спричинені потоком.

Крім того, Simcenter розширює свої можливості аероакустики за допомогою швидких підходів моделювання на основі LBM та прискорення GPU. Цей метод є привабливою альтернативою для точних прогнозів зовнішнього аероакустичного шуму шляхом безпосереднього фіксації нестабільної поведінки потоку при високій часовій роздільній здатності.

Читати блог

Майже всі реальні інженерні проблеми в кінцевому підсумку залежать від взаємодії між рідинами та твердими структурами. Simcenter CFD моделювання пропонує як обчислювальну динаміку рідин на основі скінченного об'єму (FV), так і обчислювальну механіку твердих тіл (CSM) на основі кінцевих елементів (FE). Це дозволяє інженерам імітувати взаємодію рідини та структури FSI у простому у використанні єдиному інтегрованому інтерфейсі користувача. Використовуючи цей підхід, ви можете вирішувати статичні, квазістатичні та динамічні задачі, включаючи проблеми з нелінійною геометрією та кількома частинами за допомогою зв'язаних та малих ковзних контактів.

Читати блог

Розширюючи механічну взаємодію між рідиною та структурою, Simcenter CFD моделювання пропонує ефективні робочі процеси для аналізу теплових напружень. Теплоінженери можуть вирішувати проблеми теплопередачі між рідиною та структурою і на основі цього оцінити теплові напруги в твердих областях.

За допомогою обчислювальної реології в аналізі CFD Simcenter інженери можуть імітувати рідини, де переважає дифузія та в'язка або в'язкопружна поведінка. Обчислювальна динаміка рідини неньютонівських рідин корисна інженерам споживчих товарів, переробки відходів та харчової промисловості та напоїв, які працюють із змішувачами, проточними контейнерами, суспензіями, екструзіями та обробкою матеріалів. Точне моделювання реології є ключем до зменшення енергоспоживання, викидів та використання сировини, одночасно покращуючи надійність продукту, досвід користувача та витрати на відповідальність.

Читати блог

Комплект CFD Simcenter поставляється з широким спектром електромагнітних моделей для вирішення цілого ряду електромагнітних моделювань від магнітних клапанів, соленоїдів, приводів та трансформаторів до електричних машин. Як мультифізичний набір CFD, він пропонує інтегровані електромагнітні можливості, які дозволяють щільно з'єднуватися з потоком теплоносія, теплопередачею та електромагнетикою в одному моделюванні. Це також дозволяє інженерам імітувати застосування магнітогідродинаміки (MHD), включаючи моделювання плазмової дуги, газовибухові автоматичні вимикачі та зварювання.

Читати блог

Для реалізації цілісного цифрового близнюка, симуляція CFD Simcenter вбудована в ширший портфель Simcenter. Це дозволяє інженерам залишатися інтегрованими під час виконання розширених мультидисциплінарних проектів, коли аналіз повинен вийти за рамки мультифізичного CFD. Simcenter дозволяє підключатися до інших інструментів моделювання за допомогою спеціальних інтерфейсів та поширених форматів даних. Це дозволяє інженерам створювати цілісне багатопрофільне моделювання, використовуючи часові шкали від мікросекунд до тисяч секунд, і фізику, починаючи від складної твердої механіки до швидкого моделювання системи, використовуючи найкращу технологію моделювання для кожної дисципліни.

Читати блог

Оскільки інженерні системи ускладнюються, а цикли проектування скорочуються, інженерам потрібні швидші способи вивчення великих проектних просторів, зберігаючи впевненість у прогнозах продуктивності. Геометричне глибоке навчання (GDL) на основі штучного інтелекту дозволяє швидко прогнозувати безпосередньо з даних геометрії та моделювання, прискорюючи прийняття ранніх рішень та відкриваючи ширші дослідження дизайну.

Simcenter інтегрує геометричне глибоке навчання у свій робочий процес CFD для створення високоточних сурогатних моделей, які доповнюють традиційне моделювання. Навчаючись безпосередньо з результатів моделювання, нещодавно згенерованих або повторно використаних з існуючих наборів даних, моделі GDL забезпечують швидкі прогнози продуктивності за лічені хвилини замість годин. Цей підхід дозволяє інженерам зосередити обчислювально інтенсивне моделювання на найбільш перспективних концепціях, використовуючи штучний інтелект для ефективного скринінгу, порівняння та вдосконалення альтернатив дизайну. Результатом є швидша ітерація, краще використання історичних інвестицій у моделювання та масштабоване розуміння, кероване штучним інтелектом, безперешкодно пов'язане з робочими процесами моделювання на основі фізики.

Читати далі про Сімцентр PhysicsAI