Simcenter Fluids and Thermal

Simcenter STAR-CCM+ CFD software

Migliora le prestazioni dei prodotti con la simulazione fluidodinamica computazionale (CFD) multifisica di condizioni reali.

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Modello Simcenter STAR-CCM+ di due buggy da corsa.

Perché scegliere Simcenter STAR-CCM+?

Simcenter STAR-CCM+ è un software di simulazione fluidodinamica computazionale (CFD) multifisica che consente agli ingegneri CFD di modellare la complessità ed esplorare le possibilità dei prodotti che operano in condizioni reali.

Aumenta la tua produttività con un'interfaccia utente completamente integrata
Tutto è disponibile in questo unico software unificato. Simcenter STAR-CCM+ include il pre-processing tramite mesh attraverso la modellazione multifisica, l'analisi dei dati e la visualizzazione fotorealistica, e la realtà virtuale.

Gestisci le applicazioni più complesse
Copri la fisica ben oltre il flusso dei fluidi e il trasferimento di calore. Questa piattaforma di solutore completamente integrata consente di eseguire anche le simulazioni CFD multifisiche più complesse.

Riduci i tempi di preparazione della CFD
Riduci i tempi di preparazione della simulazione da una settimana a ore con mesh automatizzato e pre-processing di geometrie complesse. Grazie a tecnologie all'avanguardia come la pulizia CAD automatizzata, l’inviluppo di superfici e il meshing automatizzato ad alta fedeltà, puoi dedicarti a ciò che conta veramente: progettare prodotti migliori.

Sfrutta la potente automazione del flusso di lavoro end-to-end e senza codice e l'esplorazione dei progetti completamente integrata
Sfrutta l'esplorazione della progettazione basata su CFD con simulazioni automatizzate dall'inizio alla fine.

Novità

  • Accelera i processi con l'accelerazione abilitata per GPU per un set esteso di solutori
  • Individua progetti migliori più velocemente con l'ottimizzazione parametrica basata sul gradiente
  • Affronta facilmente le simulazioni di propulsori elettrici ad alta fedeltà
  • Esplora e condividi i risultati di progettazione dal tuo browser
  • E molto altro ancora

Webinar: Simulazioni CFD in Simcenter STAR-CCM+

Scopri come gli ingegneri CFD modellano la complessità dei prodotti odierni con la simulazione CFD multifisica ad alta fedeltà. Guarda come utilizzare workflow di simulazione automatizzati che ti portano dal CAD all'analisi dei risultati. Esplora le possibilità con l'esplorazione del progetto completamente integrata e scopri come velocizzare i processi utilizzando il calcolo ad alte prestazioni con un modello di licenza del software di simulazione CFD flessibile.

Screenshot del software di simulazione fluidodinamica computazionale multifisica.
Funzionalità

Flussi di CFD multifisica

La simulazione ingegneristica multifisica può catturare con precisione tutta la fisica rilevante che influenza le prestazioni di prodotti sempre più sofisticati. Progettato come software di CFD multifisica, Simcenter STAR-CCM+ consente di ridurre al minimo il livello di approssimazione e di ipotesi. Fornisce una gamma completa, accurata ed efficiente di funzionalità di modellazione multifisica relative alla fluidodinamica.

Simcenter STAR-CCM+ offre la certezza che le prestazioni previste dei progetti corrisponderanno al prodotto reale. Le capacità di modellazione vanno oltre il flusso dei fluidi e il trasferimento di calore e includono anche flussi monofase e multifase, dinamica delle particelle, flussi reattivi, interazione fluidi-struttura, aeroacustica, reologia e modellazione elettrodinamica.

CFD multifisica - scheda informativa

Che si tratti di gas o liquidi, Simcenter STAR-CCM+ offre un set completo di modelli CFD per flussi monofase. Da comprimibile a incomprimibile, da subsonico a supersonico a ipersonico, da flussi laminari a turbolenti.

Per i flussi turbolenti, gli ingegneri aerodinamici e idrodinamici di tutti i settori possono scegliere tra un set completo di modelli di turbolenza all'avanguardia, inclusi tutti i comuni modelli Reynolds Average Navier Stokes (RANS), Detached Eddy Simulations (DES) e Large Eddy Simulations (LES).

Aerodinamica dei veicoli - scheda informativa

Aerodinamica aerospaziale - scheda informativa

Simcenter STAR-CCM+ consente di simulare problemi di progettazione che contemplano più regimi di flusso su pellicole stratificate, disperse, discrete, ecc. Ad oggi, nessun singolo modello multifase è in grado di coprire tutti i regimi. Simcenter STAR-CCM+ offre quindi una gamma completa di modelli per simulazioni fluidodinamiche computazionali multifase. Usali insieme per coprire molti regimi di flusso, comprese le transizioni intelligenti tra di essi. Sfrutta il software CFD per prevedere il comportamento reale dei tuoi prodotti simulando flussi multifase multi-regime e multi-scala.

Flusso multifase - scheda informativa

Simcenter STAR-CCM+ offre un'integrazione completa del flusso di particelle per massimizzare l'efficienza e la distribuzione delle particelle, ridurre al minimo il consumo energetico, evitare usura e abrasione eccessive e ottimizzare le prestazioni complessive.

È possibile garantire prestazioni di movimentazione dei materiali simulando accuratamente forme di particelle realistiche con movimento e contatto delle particelle appropriati. A differenza di altri strumenti software CFD, Simcenter STAR-CCM+ offre la fisica abbinata del flusso e del particolato all'interno di un unico ambiente di simulazione, riducendo significativamente lo sforzo di configurazione della simulazione. Offrendo metodi a elementi discreti (DEM) sia basati su mesh che privi di mesh, gli ingegneri possono scegliere l'approccio più adatto alla modellazione delle particelle.

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Simcenter STAR-CCM+ offre una suite completa di modelli di emissioni e flussi reagenti, che copre una vasta gamma di applicazioni. Consente di combinare modelli di flussi reagenti con trasferimento di calore, irraggiamento, reazioni multifase e chimica delle superfici. L’ampia gamma di modelli di flussi reagenti permette di comprendere e ottimizzare la forma e la posizione delle fiamme, riducendo al minimo la temperatura dei componenti solidi, limitando le emissioni e massimizzando le prestazioni. Prevedi e comprendi la dinamica della fiamma, il trasferimento di calore, l'usura termica, le emissioni, la resa, la conversione, la selettività e le condizioni indesiderate con il software Simcenter STAR-CCM+.

Combustione - scheda informativa

Funzionalità

CFD multifisica: altre

Simcenter STAR-CCM+ consente di simulare il trasferimento di calore in un fluido o tra supporti in modo accurato ed efficiente. Con conduzione, convezione, irraggiamento, trasferimento di calore coniugato ed ebollizione, Simcenter STAR-CCM+ offre una suite completa di fisica del trasferimento di calore in un unico pacchetto software CFD per prevedere con precisione le distribuzioni di temperatura in fluidi e solidi. La tecnologia multi-scala temporale e le sofisticate mesh di fluidi e solidi consentono di eseguire rapidamente problemi CHT complessi, anche con scale temporali significativamente diverse nella fluidodinamica e nella termodinamica dei solidi.

Gestione termica dei veicoli - scheda informativa
Gestione termica del gruppo propulsore - scheda informativa

Simcenter STAR-CCM+ offre un'ampia libreria di modelli accurati per la previsione delle sorgenti di rumore aeroacustico, tra cui modelli allo stato stazionario, modelli diretti (DES/LES), modelli di propagazione e risolutore di equazioni di perturbazione acustica (APE).

Il software CFD supporta metodi aeroacustici ibridi in cui, in un primo momento, una simulazione CFD cattura turbolenze di flusso, che vengono tradotte in sorgenti aeroacustiche da collegare a un secondo modello di simulazione acustica (FEM). Quest'ultimo prevede quindi la propagazione acustica di queste sorgenti, comprese le riflessioni e l'assorbimento nell'ambiente. Ad esempio, il software CFD può prevedere il rumore degli specchietti laterali in un'auto.

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Simcenter STAR-CCM+ è in grado di gestire sia la fluidodinamica computazionale basata su volumi finiti (FV) che la meccanica dei solidi computazionale (CSM) basata su elementi finiti (FE). Ciò consente di simulare l'interazione fluido-struttura (FSI) in un’unica interfaccia utente software CFD integrata di facile utilizzo. Questo approccio consente di risolvere problemi statici, quasi-statici e dinamici, compresi quelli con geometria non lineare e parti multiple utilizzando contatti incollati e piccoli scorrevoli.

Estendendo l'interazione fluido-struttura meccanica, Simcenter STAR-CCM+ offre anche flussi di lavoro efficienti per l'analisi delle sollecitazioni termiche. È possibile risolvere i problemi di trasferimento del calore tra un fluido e una struttura e quindi valutare le sollecitazioni termiche nelle regioni solide dall'interno del software CFD.

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L'aggiunta della reologia computazionale in Simcenter STAR-CCM+ consente agli ingegneri di simulare fluidi dominati dalla diffusione e dal comportamento viscoso o viscoelastico.

La modellazione di queste simulazioni è possibile grazie all'aggiunta del solutore a elementi finiti. Questo metodo è utile agli ingegneri dei prodotti di consumo, del trattamento degli scarti e delle industrie alimentari e delle bevande che lavorano con miscelatori, contenitori di flusso, fanghi, estrusioni e lavorazione dei materiali. La simulazione accurata della reologia è la chiave per ridurre il consumo energetico, le emissioni e l'utilizzo delle materie prime, migliorando al contempo l'affidabilità del prodotto, l'esperienza utente e i costi di responsabilità.

Simcenter STAR-CCM+ offre una suite completa di modelli, tra cui solutori per superfici libere, riempimento parziale, energia viscosa, fusione di film e fibra corta.

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Grafica di modellazione reologica computazionale del software Simcenter.

Simcenter STAR-CCM+ viene fornito con un'ampia gamma di modelli elettromagnetici per una vasta gamma di simulazioni elettromagnetiche, tra cui valvole magnetiche, solenoidi, attuatori e trasformatori per macchine elettriche.

Come suite software di CFD multifisica, Simcenter STAR-CCM+ offre funzionalità elettromagnetiche integrate che consentono di accoppiare strettamente il flusso del refrigerante, il trasferimento di calore e l'elettromagnetismo in un'unica simulazione. L'ampia gamma di funzionalità di modellazione consente inoltre di simulare applicazioni di magnetoidrodinamica (MHD), tra cui la simulazione di archi al plasma, interruttori automatici a gas e saldatura.​

Elettromagnetismo - scheda informativa

Per creare un gemello digitale olistico, Simcenter STAR-CCM+ è integrato nel più ampio portafoglio Simcenter. Simcenter STAR-CCM+ consente di abbinare il software CFD ad altri strumenti di simulazione Simcenter tramite interfacce dedicate e formati di dati comuni.

Associalo facilmente alle simulazioni di Simcenter 3D, Simcenter System e altri. Creare simulazioni olistiche multidisciplinari utilizzando scale temporali diverse che vanno dai microsecondi alle migliaia di secondi e una fisica che va dalla meccanica solida sofisticata alle simulazioni rapide di sistemi, sfruttando la tecnologia di simulazione più adatta per ogni disciplina.

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Funzionalità

Fedeltà geometrica e tecnologia di meshing CFD automatizzata

Simcenter STAR-CCM+ consente di lavorare direttamente con il CAD importando in modo affidabile il CAD o persino guidando lo strumento CAD in modo interattivo dall'ambiente software CFD. In ogni caso, la simulazione rimane fedele al progetto in CAD, consentendo di ottenere i risultati della simulazione in modo più rapido e coerente senza modifiche non tracciate ai progetti.

Il software CFD offre tutti gli strumenti per generare, modificare e ripulire facilmente la geometria per prepararla alla simulazione CFD, grazie alla tecnologia leader del settore, che comprende il defeaturing automatico, la riparazione manuale delle superfici e l'inviluppo automatico di superfici.

Libera il tempo che gli ingegneri dedicano alla preparazione della geometria con potenti operazioni di mesh.

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Sfrutta i vantaggi del meshing automatizzato veloce, robusto, ripetibile e ad alta fedeltà in Simcenter STAR-CCM+. Gestisci qualsiasi applicazione con il tipo di meshing più appropriato, tra cui:

  • Tetraedrico
  • Esaedrico rifilato
  • Il primo poliedrico del settore
  • Meshing bidimensionale
  • Mesh estruse
  • Mesh diretta
  • Strato prismatico
  • Strato di avanzamento
  • Tecnologia di meshing sottile

Combina facilmente più tipi di mesh all'interno della stessa simulazione per la massima efficienza. Sfrutta potenti controlli mesh globali, locali, definiti dall'utente e automatizzati per la massima precisione ed efficienza. L’affinamento della mesh adattiva (AMR, Adaptive Mesh Refinement) basato su modelli e soluzioni offre la precisione necessaria a un costo accessibile, lasciando che la soluzione definisca la mesh.

Meshing - scheda informativa

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Grafica del meshing dal software Simcenter STAR-CCM+.

Simcenter STAR-CCM+ offre la tecnologia delle mesh mobili leader del settore per rendere accessibile la sofisticata simulazione del movimento in pochi semplici clic. Offre agli ingegneri CFD complicate funzionalità di modellazione del movimento.

All'interno di un unico ambiente, Simcenter STAR-CCM+ consente di simulare non solo un'ampia gamma di fisica, ma anche un'ampia gamma di movimenti del corpo e della mesh per catturare con precisione la fisica. Con i modelli di movimento integrati, è possibile simulare le prestazioni del mondo reale di oggetti in movimento e sovrapposti con mesh overset, prevedere il movimento dinamico 6-DOF dei corpi, comprendere le interazioni multifisiche per modellare le prestazioni "come installate", guidare facilmente le modifiche geometriche per l'esplorazione del progetto, prevedere facilmente il comportamento della macchina rotante/traslazione e definire movimenti sofisticati per replicare accuratamente le operazioni della macchina nel software CFD.

Funzionalità

Automazione della simulazione CFD ed esplorazione della progettazione

Simcenter STAR-CCM+ porta l'intero processo di simulazione, dal CAD alla soluzione fino all'ottimizzazione, in un'unica piattaforma integrata. Basato sulla gestione della geometria ad alta fedeltà, un efficace meshing automatizzato, una risoluzione efficiente e funzionalità di post-processing accurate, Simcenter STAR-CCM+ offre tutto il necessario per flussi di lavoro affidabili e riproducibili per l'automazione della simulazione CFD.

Le funzionalità di automazione integrate native consentono di creare flussi di lavoro robusti e riproducibili senza scrivere una singola riga di codice di automazione e dall'interno dell'ambiente di simulazione CFD. Per la massima flessibilità, Simcenter STAR-CCM+ offre funzionalità di scripting JAVA. Registra, regola e riproduci le macro basate su Java e incorporale nel tuo ecosistema di automazione più ampio per automatizzare anche le attività di simulazione CFD più sofisticate.

Grazie a questa funzionalità, Simcenter STAR-CCM+ consente di eseguire ed esplorare 100 progetti in un unico ambiente software CFD integrato.

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Una grafica di simulazione tracker dal software Simcenter.

Simcenter STAR-CCM+ offre un solido set di strumenti per l'esplorazione efficiente di progetti parametrici: garantire la sicurezza della robustezza del modello CAD, generare automaticamente varianti ed esporre diverse combinazioni di variabili di progettazione. Per comprendere facilmente il comportamento del prodotto, utilizza flussi di lavoro di simulazione CFD automatizzati per eseguire scorrimenti di più parti e parametri per simulare più varianti.

Individua i progetti migliori nel minor tempo possibile e nel minor numero di esecuzioni e senza essere un esperto di ottimizzazione utilizzando il componente aggiuntivo Intelligent Design Exploration con l'algoritmo di ottimizzazione SHERPA leader del settore. Comprendi le prestazioni del prodotto in funzione di una o più variabili mediante l'esecuzione di esperimenti di progettazione (DOE). Realizza la variazione degli output a partire da piccole modifiche agli input utilizzando studi stocastici.

Esplorazione del progetto - scheda informativa

Completamente integrata in Simcenter STAR-CCM+, l'ottimizzazione topologica consente di trovare progetti nuovi ed efficienti.

Per eseguire un'ottimizzazione topologica in Simcenter STAR-CCM+ è necessario iniziare dall'involucro in cui verrà posizionato il progetto e definire i limiti di ingresso e uscita. Integrato nel software CFD senza costi aggiuntivi, il metodo elimina tutte le parti della geometria che ostacolano le caratteristiche costo-funzione impostate, trasformandole in un solido e definendo iterativamente la forma che consente il percorso di flusso ottimale.

I significativi miglioramenti nell’additive manufacturing consentono di realizzare progetti ottimizzati per il flusso quasi senza compromessi.

Ottimizzazione topologica - scheda informativa

Funzionalità

Post-processing CFD, analisi e visualizzazione dei dati

Grazie alle funzionalità di post-processing CFD integrate, Simcenter STAR-CCM+ consente di confrontare e comunicare risultati quantitativi con grafici a linee, istogrammi, monitor flessibili e report personalizzati. Crea facilmente trame visivamente accattivanti utilizzando un ambiente interattivo. Sfrutta le tecniche di elaborazione dei dati integrate come le trasformazioni di Fast Fourier o le funzioni di correlazione per ottenere informazioni accurate sui dati CFD. Utilizza le tecniche di messa a fuoco dei dati per interrogare i dati interdipendenti al fine di misurare e visualizzare le prestazioni del prodotto.

La funzionalità di post-processing CFD di Simcenter STAR-CCM+, personalizzata per gli studi di esplorazione dei progetti, aiuta gli ingegneri a trovare soluzioni ottimali in spazi di progettazione complessi, identificare correlazioni tra caratteristiche di progettazione e prestazioni ed escludere rapidamente progetti non fattibili. Simcenter STAR-CCM+ può anche valutare i compromessi e analizzare la robustezza delle prestazioni rispetto alle varianti di progettazione. Le funzionalità di visualizzazione multiprogetto come il collegamento delle scene semplificano il confronto dei risultati tra set di dati uguali o differenti all'interno del software CFD.

Analisi dei dati - scheda informativa

Lascia che le tue simulazioni CFD abbiano un impatto duraturo con l’ausilio della tecnologia di ray-tracing all'avanguardia. Crea immagini e animazioni con ombre, riflessi e texture realistiche per migliorare la comprensione per un pubblico più ampio e offrire migliori spunti visivi per una visualizzazione efficace. Con Simcenter STAR-CCM+ potrai beneficiare di mappe colore integrate e personalizzabili, molteplici opzioni di illuminazione realistiche, rendering volumetrico dei dati e opzioni di trasparenza, che ti aiutano a comunicare in modo efficace dati di progettazione complessi.

Dai vita ai tuoi modelli e comunica facilmente i risultati della simulazione alle parti interessate non esperte utilizzando tecniche di animazione potenti ma facili da usare completamente integrate nel tuo strumento software CFD.

Simcenter STAR-CCM+ apre le porte all'innovazione, consentendoti di interagire direttamente con le tue simulazioni, in modo umano, utilizzando i visori per la realtà virtuale (VR). Ciò consente di interrogare quantitativamente campi di dati, scorrere sezioni piane, generare isosuperfici di quantità critiche o creare linee di flusso per visualizzare il flusso. Esplora i risultati combinati della tua simulazione CFD in un ambiente collaborativo, guidando gli utenti, anche quelli sparsi in tutto il mondo, nei risultati della simulazione per trasmettere o trovare congiuntamente approfondimenti ingegneristici chiave portare a un nuovo livello il post-processing CFD.

FUNZIONALITÀ

Simulazione CFD veloce, flessibile e scalabile

Simcenter STAR-CCM+ adotta un modello di licenza semplice da comprendere e altamente flessibile. Una singola licenza sblocca tutte le funzionalità principali pre/post/multifisica, le opzioni per l'utilizzo di HPC e cloud e le opzioni per l'esplorazione e l'ottimizzazione dei progetti. Al crescere delle tue risorse HPC, è necessaria una licenza che cresca di pari passo e senza ostacoli. Simcenter STAR-CCM+ offre un modello di licenza flessibile e scalabile che consente di utilizzare risorse di calcolo illimitate.

Efficace sistema di licenze - scheda informativa

Simcenter Cloud HPC

Hardware utilizzato per il calcolo CFD.

Le simulazioni CFD accelerate con unità di processing grafica (GPU) offrono continuamente significative accelerazioni di calcolo, risparmio energetico e sui costi. Sfruttando l'accelerazione del solutore abilitata per GPU in Simcenter STAR-CCM+, è possibile eseguire simulazioni ad alta fedeltà ad alta intensità di risorse, come le simulazioni LES (Large Eddy Simulations) o l'aeroacustica negli orari notturni. Ciò consente di modellare la complessità dei prodotti odierni andando più velocemente in modo economico ed efficiente dal punto di vista energetico.

Grazie a un porting diretto della tecnologia esistente del solutore CPU su GPU, assicuriamo di ottenere risultati coerenti tra GPU e calcoli basati su CPU. Ciò consente di passare senza problemi tra calcoli basati su CPU e GPU per scegliere la soluzione hardware più adatta per la simulazione CFD.

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Simcenter Cloud HPC, disponibile all'interno di Simcenter STAR-CCM+, offre accesso immediato all'infrastruttura Amazon Web Services (AWS) ottimizzata, configurata e gestita da Siemens senza alcuna configurazione aggiuntiva. Ciò consente di eseguire simulazioni CFD nel cloud con maggiore flessibilità e scalabilità, con accesso on-demand e capacità illimitata. Inoltre, puoi eseguire le tue simulazioni CFD nel cloud senza restrizioni: non è necessario configurare e accedere al cloud utilizzando fornitori di terze parti o investimenti di tempo, né hai bisogno di esperienza nelle tecnologie cloud e HPC.

Maggiori informazioni su Simcenter Cloud HPC

Schermata desktop di Simcenter Cloud HPC.
Case study

Vuyk Engineering

Utilizzando Simcenter, Vuyk Engineering ha ottimizzato la progettazione di una piscina lunare per ottenere prestazioni e risparmi sui costi in una nave posatubi.

Ha inoltre assicurato l’ottimizzazione del progetto della piscina lunare, migliorando le prestazioni della nave offshore. La resistenza è stata ridotta di oltre il 3% per contenere significativamente i costi.

Optimizing moon pool design and performance with advanced simulation engineering
Case Study

Optimizing moon pool design and performance with advanced simulation engineering

Azienda:Vuyk Engineering Rotterdam

Settore industriale:Settore navale

Sede:Rotterdam, Netherlands

Siemens Software:HEEDS, Simcenter 3D Solutions, Simcenter STAR-CCM+

Esperienza pratica dei clienti

Cosa pensano i nostri utenti di Simcenter STAR-CCM+?

I clienti Simcenter STAR-CCM+ spiegano come risolvere alcuni dei problemi più difficili che i settori hanno da offrire, utilizzando la CFD multifisica.

Scopri i punti di forza di Simcenter STAR-CCM+ su G2.