Simulation für numerische Strömungsmechanik

Simcenter STAR-CCM+ einen umfassenden Satz von CFD-Modellen für einphasige Strömungen von Flüssigkeiten oder Gasen. Von kompressiblen bis inkompressiblen, von laminaren bis hin zu turbulenten Strömungen bietet Simcenter CFD-Analysen für jedes Strömungsregime. Für turbulente Strömungen können Aerodynamikingenieure aller Branchen aus einem umfassenden Satz von Turbulenzmodellen auf dem neuesten Stand der Technik wählen, darunter alle gängigen Reynolds Average Navier Stokes (RANS)-Modelle, Detached Eddy Simulations (DES) und Large Eddy Simulations (LES).

Hyperschallgeschwindigkeit ist derzeit ein sehr interessantes Thema für die Forschung und zukünftige kommerzielle Flüge. Bei der Dissoziation und Ionisation von Flüssigkeiten im Hyperschallbereich ist ideales Gas möglicherweise nicht die geeignete Zustandsgleichung, das reale Gasgleichgewicht kann eine bessere Option sein.

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Reale technische Probleme betreffen mehrere Strömungsregime in geschichteten, dispergierten, diskreten Filmen und mehr. Bis heute gibt es kein einziges Mehrphasenmodell, das alle Regime abdecken kann. Die Simcenter CFD-Software bietet jedoch eine umfassende Palette von Modellen für mehrphasige CFD-Simulationen, die zusammen verwendet werden können, um viele Strömungsregime, einschließlich der Übergänge zwischen ihnen, abzudecken. Sie können das Verhalten Ihrer Produkte vorhersagen und verstehen, indem Sie Mehrphasenströmungen mit mehreren Regimen und mehreren Skalen simulieren.

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Partikelströmungen in der Technik gibt es überall – Wirbelschichten, Zyklonabscheider, Beschichtungen, Förderbänder, Röster und mehr. Sowohl bei mageren als auch dichten Partikelströmen bietet die Simcenter CFD-Software eine vollständige Partikelflussintegration, um die Partikeleffizienz und -verteilung zu maximieren, den Energieverbrauch zu minimieren, übermäßigen Verschleiß und Abrieb zu vermeiden und die Gesamtleistung zu optimieren.

Durch die genaue Simulation realistischer Partikelformen mit der richtigen Partikelbewegung und dem richtigen Kontakt können Ingenieure die Leistung der Materialhandhabung sicherstellen. Im Gegensatz zu anderen Tools bietet Simcenter gekoppelte Strömungs- und Partikelphysik in einer einzigen Simulationsumgebung, wodurch der Aufwand für die Simulationseinrichtung erheblich reduziert wird. Da sowohl netzbasierte als auch netzfreie diskrete Elemente (DEM) angeboten werden, können Konstrukteure immer den am besten geeigneten Ansatz für die Partikelmodellierung auswählen.

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Simcenter stellt eine umfassende Palette von reaktiven Strömungs- und Emissionsmodellen bereit und deckt eine Vielzahl von Anwendungen ab. Die Software ermöglicht die Kopplung reaktiver Strömungsmodelle mit Wärmeübertragung, Strahlung, Mehrphasenreaktionen und Oberflächenchemie. Unsere reaktiven Strömungsmodelle helfen dabei, die Position und die Form der Flamme zu verstehen und zu optimieren, die Temperatur fester Elemente zu senken, Emissionen zu reduzieren und die Leistungseffizienz zu steigern. Sie können zur genauen Erfassung der realen Beschaffenheit Ihrer Konstruktionen Flammendynamik, Wärmeübertragung, thermische Nutzung, Emissionen, Ertrag, Umwandlung, Trennschärfe und unerwünschte Bedingungen vorhersagen und verstehen.

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Simcenter stellt eine umfassende Palette von reaktiven Strömungs- und Emissionsmodellen bereit und deckt eine Vielzahl von Anwendungen ab. Die Software ermöglicht die Kopplung reaktiver Strömungsmodelle mit Wärmeübertragung, Strahlung, Mehrphasenreaktionen und Oberflächenchemie. Unsere reaktiven Strömungsmodelle helfen dabei, die Position und die Form der Flamme zu verstehen und zu optimieren, die Temperatur fester Elemente zu senken, Emissionen zu reduzieren und die Leistungseffizienz zu steigern. Sie können zur genauen Erfassung der realen Beschaffenheit Ihrer Konstruktionen Flammendynamik, Wärmeübertragung, thermische Nutzung, Emissionen, Ertrag, Umwandlung, Trennschärfe und unerwünschte Bedingungen vorhersagen und verstehen.

Hydrodynamik geglätteter Partikel – Datenblatt

Innovative Produkte von heute, von elektronischen Geräten bis hin zu Mobilitätslösungen, erfordern innovative Kühl- und Wärmemanagementlösungen. Mit der Simcenter CFD-Software können Sie die Wärmeübertragung in einem Medium oder zwischen Medien genau und effizient simulieren. Mit Konduktion, Konvektion, Strahlung, konjugierter Wärmeübertragung und Sieden bietet die Simcenter CFD-Software eine vollständige Suite von Wärmeübertragungsphysik, um Temperaturverteilungen in Flüssigkeiten und Festkörpern genau vorherzusagen. Das Simcenter-Portfolio umfasst führende CFD-Software mit spezifischen Simulationsfunktionen für die Elektronikkühlung auf Chip-Gehäuseebene, Leiterplatten, Racks und Gehäusen bis hin zu großen Rechenzentren.

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Strömungsinduzierte Geräusche sind ein wesentlicher Bestandteil der akustischen Signatur eines Fahrzeugs (oder eines anderen Produkts). Simcenter bietet eine umfangreiche Bibliothek mit genauen Modellen zur Vorhersage aeroakustischer Geräuschquellen, einschließlich stationärer Modelle, direkter Modelle (DES/LES), Ausbreitungsmodelle und Solver für akustische Störungsgleichungen (APE).

Simcenter unterstützt hybride aeroakustische Verfahren, bei denen zunächst eine CFD-Simulation Strömungsturbulenzen erfasst, die in aeroakustische Quellen konvertiert werden, um mit einem zweiten akustisches (FEM) Simulationsmodell verbunden zu werden. Letzteres prognostiziert dann die akustische Ausbreitung dieser Quellen, einschließlich Reflexionen und Absorption in der Umgebung. So lassen sich beispielsweise das HLK-System oder das Geräusch der Seitenspiegel in einem Auto vorhersagen.

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Fast alle realen technischen Probleme hängen letztlich von der Wechselwirkung zwischen Fluiden und festen Strukturen ab. Simcenter CFD-Software kann sowohl Finite-Volumen-basierte numerische Strömungsmechanik (FV) als auch Finite-Elemente-basierte numerische Festkörpermechanik (CSM) verarbeiten. Auf diese Weise können Sie die Fluid-Struktur-Interaktion (FSI) in einer einfach zu bedienenden, einfach integrierten CFD-Software-Benutzeroberfläche simulieren. Mit diesem Ansatz können Sie statische, quasistatische und dynamische Probleme lösen, einschließlich solcher mit nichtlinearer Geometrie und mehreren Teilen mit geklebten und kleinen Schleifkontakten.

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Simcenter CFD-Simulationssoftware erweitert die mechanische Fluid-Struktur-Interaktion und bietet zudem effiziente Workflows für thermische Spannungsanalysen. Ingenieure können Wärmeübertragungsprobleme zwischen einem Fluid und einer Struktur lösen und auf dieser Grundlage thermische Spannungen in den Festkörperbereichen bewerten.

Mit der zusätzlichen rechnergestützten Rheologie in der Simcenter CFD-Software können Ingenieure Flüssigkeiten simulieren, die von Diffusion und viskosem oder viskoelastischen Verhalten dominiert werden. Diese Methode ist hilfreich für Ingenieure in den Bereichen Konsumgüter, Abfallverarbeitung sowie Lebensmittel- und Getränkeindustrie, die mit Mischern, Durchflussbehältern, Schlämmen, Extrusionen und Materialverarbeitung arbeiten. Die genaue rheologische Simulation ist der Schlüssel zur Reduzierung des Stromverbrauchs, der Emissionen und des Rohstoffverbrauchs bei gleichzeitiger Verbesserung der Produktzuverlässigkeit, der Benutzerfreundlichkeit und der Haftungskosten.

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Simcenter CFD-Software verfügt über eine breite Palette von elektromagnetischen Modellen für eine Reihe von elektromagnetischen Simulationen, von Magnetventilen, Magnetspulen, Stellantrieben, Transformatoren bis zu elektrischen Maschinen. Als Multiphysik-CFD-Software-Suite bietet die Simcenter CFD-Software integrierte elektromagnetische Funktionen, mit denen Sie den Kühlmittelfluss, die Wärmeübertragung und die Elektromagnetik in einer einzigen Simulation eng koppeln können. Die Breite der Modellierungsfunktionen ermöglicht es Ihnen auch, Anwendungen der Magnetohydrodynamik (MHD) zu simulieren, einschließlich Plasmalichtbogensimulation, Gasstrahlschutzschalter und Schweißen.

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Um einen ganzheitlichen digitalen Zwilling zu erstellen, wird Simcenter CFD-Software in das breitere Simcenter-Portfolio integriert. Dies ermöglicht es Konstrukteuren, bei der Durchführung ausgedehnter multidisziplinärer Projekte integriert zu bleiben, wenn die Analyse über multiphysikalische CFD hinausgehen muss. Simcenter ermöglicht Ihnen die Kopplung mit anderen Simulationswerkzeugen über dedizierte Schnittstellen und gemeinsame Datenformate. Konstrukteuren können so ganzheitliche, multidisziplinäre Simulationen mit verschiedenen Zeitskalen von Mikrosekunden bis zu Tausenden von Sekunden und Physik von ausgefeilter Festkörpermechanik bis hin zu schnellen Systemsimulationen erstellen und dabei die für jede Disziplin am besten geeignete Simulationstechnologie nutzen.

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