Simularea CFD

Indiferent dacă este vorba despre gaze sau lichide, Simcenter STAR-CCM+ oferă o gamă completă de modele CFD pentru fluxuri monofazice. Se pot simula fluxuri compresibile și incompresibile, de la subsonic la supersonic și hipersonic, precum și curgere laminară și turbulentă. Pentru fluxurile turbulente, inginerii aerodinamici și hidrodinamici pot alege din cele mai moderne modele de turbulență, incluzând toate modelele RANS uzuale, Detached Eddy Simulation (DES) și Large Eddy Simulation (LES).

Zborurile hipersonice atrag tot mai mult interes, atât din partea mediului academic, cât și a industriei. La aceste viteze, fenomenele de disociere și ionizare a fluidelor devin semnificative, iar ipoteza gazului ideal nu mai este valabilă. Pentru simulări corecte, este necesară utilizarea unei ecuații de stare pentru gaz real, aflat în echilibru.

Simcenter STAR-CCM+ oferă capabilități avansate pentru simularea problemelor inginerești ce implică multiple regimuri de curgere multiphase, incluzând fluxuri stratificate, dispersate, discrete, filme și altele. Dat fiind că niciun model multiphase unic nu acoperă toate regimurile, platforma pune la dispoziție un set cuprinzător de modele ce pot fi combinate pentru a aborda tranziții inteligente între regimuri. Această suită CFD permite predicția fidelă a comportamentului produselor în condiții reale prin simularea fluxurilor multiphase multi-regim și multi-scară.

Cu Simcenter STAR-CCM+ puteți simula complet fluxurile de particule pentru a maximiza performanța, economisi energie, preveni uzura și optimiza procesele. Simulați forme realiste de particule și mișcarea lor pentru a asigura o manipulare eficientă a materialelor. Spre deosebire de alte programe CFD, oferim un singur mediu de simulare care leagă fluxul și comportamentul particulelor, reducând timpul de setare. Alegeți între metode DEM cu sau fără rețea, în funcție de ce se potrivește cel mai bine proiectului dvs.

Simcenter STAR-CCM+ pune la dispoziție un set extins de modele pentru simularea fluxurilor reactive și emisiilor, potrivite pentru multiple aplicații industriale. Software-ul asigură o cuplare strânsă între modelele de reacții chimice, transferul termic, radiație, reacțiile multiphase și chimia suprafețelor, facilitând optimizarea parametrilor precum forma și poziția flăcării, temperatura componentelor solide, emisiile și eficiența performanței. Utilizând această soluție, puteți prevedea și analiza dinamica flăcării, transferul termic, uzura termică, emisiile, randamentul, conversia și selectivitatea, precum și condițiile procesuale nedorite.

În completarea metodei finite-volume bazate pe rețea, Simcenter STAR-CCM+ integrează metoda Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) ca o soluție CFD meshless rapidă. Această metodă robustă permite modelarea facilă a geometrilor și mișcărilor complexe, precum și rezolvarea fluxurilor dinamice complexe fără efort suplimentar. Integrarea nativă a SPH în Simcenter STAR-CCM+ vă oferă beneficiile automatizării end-to-end și facilităților avansate de explorare a designului.

Înțelegeți comportamentul termic al produselor în condiții reale, folosind Simcenter STAR-CCM+. Aveți la dispoziție toate tipurile de transfer de căldură – de la conducție și convecție, până la radiație, fierbere și CHT – într-un singur pachet CFD. Gestionați cu ușurință problemele complexe datorită tehnologiei de simulare pe scale de timp diferite și meshing-ului adaptat atât pentru fluide, cât și pentru solide.

Urmăriți webinarul >

Prevedeți cu acuratețe zgomotul produs de curgeri turbulente, cum ar fi cel generat de oglinzile laterale ale unui automobil. Simcenter STAR-CCM+ integrează modele aeroacustice avansate – directe, staționare, hibride sau bazate pe ecuații de perturbație acustică – care vă permit să analizați atât sursele, cât și propagarea sunetului în medii complexe. Puteți combina simulările CFD cu modele FEM acustice pentru a obține o imagine completă asupra comportamentului acustic al produsului.

Simulați interacțiunea completă dintre fluid și structură într-un singur mediu de lucru. Simcenter STAR-CCM+ combină analiza CFD cu CSM într-o interfață unificată, oferindu-vă posibilitatea de a rezolva probleme FSI complexe, de la deformări elastice până la contacte multiple și comportament neliniar.

Puteți, de asemenea, să evaluați efectele termice asupra componentelor, simulând atât transferul de căldură între fluid și solid, cât și tensiunile termice din structuri – totul integrat într-un singur flux de simulare.

Simcenter extinde capabilitățile de simulare CFD pentru a include analiza tensiunilor generate termic. Prin modelarea transferului de căldură între fluide și structuri, se pot estima cu acuratețe tensiunile apărute în zonele solide din cauza dilatărilor sau contracțiilor termice.

Cu funcționalitățile de reologie din Simcenter STAR-CCM+, puteți analiza comportamentul fluidelor vâscoase și viscoelastice în procese industriale critice.

Simulările reologice – inclusiv pentru curgeri cu suprafețe libere, filme subțiri sau materiale cu fibre scurte – sunt esențiale în domenii precum procesarea alimentelor, extrudare și amestecuri industriale. Cu ajutorul solverului FEM integrat, puteți reduce semnificativ consumul de energie și materii prime, îmbunătățind în același timp calitatea produsului și performanța echipamentelor.

Cu Simcenter STAR-CCM+, puteți simula dispozitive electromagnetice precum supape, solenoizi, transformatoare sau motoare electrice, într-un mediu CFD multifizic.

Modelarea integrată a electromagnetismului alături de curgerea fluidului și transferul de căldură vă ajută să optimizați eficiența termică și funcțională a produselor. De asemenea, puteți aborda aplicații avansate MHD, precum sudura cu arc în plasmă sau protecția la scurtcircuit cu întrerupătoare pe gaz.

Simcenter permite realizarea unui geamăn digital (digital twin) complet prin integrarea simulărilor CFD în ecosistemul său extins. Această integrare asigură continuitatea fluxului de lucru în proiecte complexe, în care se combină mai multe domenii de inginerie. Simulările pot fi cuplate cu alte tipuri de analiză, folosind interfețe dedicate și formate standardizate, pentru a acoperi atât fizica solidelor, cât și comportamentele dinamice rapide, pe o gamă largă de scale temporale.