Simulazione fluidodinamica computazionale

Che si tratti di gas o di liquidi, Simcenter offre una serie completa di modelli di fluidodinamica computazionale per i flussi monofase. Dai flussi comprimibili a quelli incomprimibili, da quelli laminari a quelli turbolenti, Simcenter fornisce analisi CFD per qualsiasi regime di flusso. Per i flussi turbolenti, gli ingegneri aerodinamici 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).

La velocità ipersonica è attualmente un argomento molto interessante per la ricerca e i futuri voli commerciali. Con la dissociazione e la ionizzazione dei fluidi in regimi ipersonici, il gas ideale potrebbe non essere l'equazione di stato appropriata, l'equilibrio reale del gas potrebbe essere un'opzione migliore.

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I problemi ingegneristici del mondo reale riguardano molteplici regimi di flusso stratificato, disperso, discreto, a film, ecc. Ad oggi, non esiste un unico modello multifase in grado di coprire tutti i regimi; tuttavia, il software Simcenter CFD offre una gamma completa di modelli per le simulazioni CFD multifase che possono essere utilizzati insieme per coprire molti regimi di flusso, comprese le transizioni tra di essi. Prevedi e comprendi il comportamento reale dei tuoi prodotti simulando flussi multifase a più regimi e multiscala.

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I flussi di particolato in ingegneria sono presenti ovunque: letti fluidizzati, separatori a ciclone, rivestimenti, trasportatori, torrefattori, ecc. Che si tratti di flussi di particelle magre o dense, il software CFD Simcenter offre un'integrazione completa dei flussi di particelle per massimizzare l'efficienza e la distribuzione delle particelle, ridurre al minimo il consumo energetico, evitare l'usura e l'abrasione eccessive e ottimizzare le prestazioni complessive.

Grazie alla simulazione accurata di forme realistiche di particelle con un movimento e un contatto adeguati, gli ingegneri sono in grado di garantire le prestazioni di movimentazione dei materiali. A differenza di altri strumenti, Simcenter offre l'accoppiamento della fisica del flusso e del particolato in un unico ambiente di simulazione, riducendo in modo significativo il lavoro di configurazione della simulazione. Con i metodi a elementi discreti (DEM) basati su mesh e senza mesh, gli ingegneri possono sempre scegliere l'approccio più adatto alla modellazione delle particelle.

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Simcenter 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. I nostri modelli di flussi reagenti permettono 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. È possibile prevedere e comprendere la dinamica delle fiamme, il trasferimento di calore, l'usura termica, le emissioni, il rendimento, la conversione, la selettività e le condizioni indesiderate per catturare con precisione la fisica del mondo reale dei vostri progetti.

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Simcenter 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. I nostri modelli di flussi reagenti permettono 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. È possibile prevedere e comprendere la dinamica delle fiamme, il trasferimento di calore, l'usura termica, le emissioni, il rendimento, la conversione, la selettività e le condizioni indesiderate per catturare con precisione la fisica del mondo reale dei vostri progetti.

Idrodinamica delle particelle levigate – scheda informativa

I prodotti innovativi di oggi, dai dispositivi elettronici alle soluzioni di mobilità, richiedono soluzioni innovative di raffreddamento e gestione termica. Il software Simcenter CFD consente agli ingegneri 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, il software Simcenter CFD offre una suite completa di fisica del trasferimento di calore per prevedere con precisione le distribuzioni di temperatura nei fluidi e nei solidi. Il portafoglio Simcenter comprende il software CFD leader del settore con funzionalità specifiche di simulazione del raffreddamento dell'elettronica a livello di pacchetti di chip, schede di circuiti stampati (PCB), rack e involucri fino ai grandi data center.

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Il rumore indotto dal flusso è una componente significativa della firma acustica di un veicolo (o di un altro prodotto). Simcenter 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).

Simcenter supporta metodi aeroacustici ibridi: in primo luogo, viene utilizzata una simulazione CFD per catturare le turbolenze del flusso, che vengono tradotte in sorgenti aeroacustiche da inserire in 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, è possibile prevedere il rumore del sistema HVAC o degli specchietti laterali in un'auto.

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Quasi tutti i problemi ingegneristici del mondo reale dipendono in ultima analisi dall'interazione tra fluidi e strutture solide. Il software Simcenter CFD offre sia la fluidodinamica computazionale basata sui volumi finiti (FV) sia la meccanica solida computazionale (CSM) basata sugli elementi finiti (FE). Ciò consente agli ingegneri di simulare l'interazione fluido-struttura (FSI) in un’unica interfaccia utente software CFD integrata di facile utilizzo. Con questo approccio è possibile risolvere problemi statici, quasi statici e dinamici, compresi quelli con geometria non lineare e parti multiple che utilizzano contatti incollati e piccoli contatti striscianti.

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Estendendo l'interazione meccanica fluido-struttura, il software di simulazione Simcenter CFD offre flussi di lavoro efficienti per le analisi delle sollecitazioni termiche. Gli ingegneri termici possono risolvere i problemi di trasferimento del calore tra un fluido e una struttura e, in base a ciò, valutare le sollecitazioni termiche nelle regioni solide.

Con la reologia computazionale nel software Simcenter CFD, gli ingegneri sono in grado di simulare i fluidi dominati dalla diffusione e dal comportamento viscoso o viscoelastico. La fluidodinamica computazionale dei fluidi non newtoniani è utile agli ingegneri dei prodotti di consumo, del trattamento dei rifiuti 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 di energia, le emissioni e l'utilizzo di materie prime, migliorando al contempo l'affidabilità del prodotto, l'esperienza dell'utente e i costi di responsabilità.

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Il software Simcenter CFD comprende un'ampia gamma di modelli elettromagnetici per affrontare una serie di simulazioni di elettromagnetismo, da valvole magnetiche, solenoidi, attuatori, trasformatori a macchine elettriche. Come suite software di CFD multifisica, offre funzionalità elettromagnetiche integrate che consentono di accoppiare strettamente il flusso del refrigerante, il trasferimento di calore e l'elettromagnetismo in un'unica simulazione. Inoltre, consente agli ingegneri di simulare applicazioni di magnetoidrodinamica (MHD), tra cui la simulazione di archi al plasma, interruttori a gas e saldatura.

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Per la realizzazione di un gemello digitale olistico, il software Simcenter CFD è integrato nel più ampio portafoglio Simcenter. Ciò consente agli ingegneri di rimanere integrati durante l'esecuzione di progetti multidisciplinari estesi, quando l'analisi deve andare oltre la CFD multifisica. Simcenter consente di collegarsi ad altri strumenti di simulazione attraverso interfacce dedicate e formati di dati comuni. Ciò consente agli ingegneri di creare simulazioni olistiche multidisciplinari utilizzando scale temporali che vanno dai microsecondi alle migliaia di secondi e una fisica che va dalla meccanica solida sofisticata alle simulazioni rapide dei sistemi, sfruttando la tecnologia di simulazione più adatta a ciascuna disciplina.

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