scFLOW

Инновационный гидрогазодинамический пакет общего назначения с возможностями многодисциплинарного анализа

scFLOW | SC/Tetra

Инновационный гидрогазодинамический пакет общего назначения с возможностями многодисциплинарного анализа

Horizontal spacer

Актуальная версия scFLOW v2020 доступна сегодня. Узнать об усовершенствованиях в новых версиях можно по ссылке ниже:

scFLOW применяется там, где точное моделирование геометрии имеет решающее значение, в том числе для задач внешней и внутренней аэродинамики летательных аппаратов, автомобилей и других транспортных средств, гидродинамических проблем водного транспорта, явлений тепломассопереноса, анализа работы лопаток вентилятора, потоков внутри трубопроводов, работы клапанов и многих других задач механики жидкости и газа.

С помощью возможностей сопряжённого моделирования в сочетании с другими программными продуктами MSC Software, такими как Marc, MSC Nastran, Adams и Actran можно добиться максимально точных результатов расчётного междисциплинарного анализа в котором совместно рассматриваются проблемы механики сплошных сред, структура конструкции, её динамика как механической системы и акустические характеристики.

Основные возможности программного пакета scFLOW



Полиэдральная расчётная сетка
Решатель scFLOW основан на описании произвольной геометрии с помощью сетки из полиэдральных элементов (произвольные многогранники), которая обеспечивает высокую стабильность и точность вычислений. Автоматический высокопроизводительный алгоритм построения расчётной сетки обладает широкими возможностями по настройке, в том числе создание сетки заранее указанной пользователем размерностью, сгущение на границах модели и расчётной области, автоматически встраиваемый слой призматических элементов с задаными характеристиками толщины, шага размерности и количества элементов, можно указывать степень подробности сетки (или грубости сетки) для отдельных элементов модели и областей. scFLOW позволяет быстрее генерировать сетку, используя параллельные, высокопроизводительные вычисления, и поддерживает сетки больших размерностей.


Свободная поверхность (стационарный или переходный процесс)
Данная функция позволяет моделировать свободную границу жидкости/газа, анализировать её форму. Метод VOF (метод фиксации границы раздела и новый алгоритм FIRM) позволяет производить сверхбыстрые расчеты с высокой точностью. Эта функция может использоваться с другими функциями, такими как подвижные границы, наложение сеток и отслеживание частиц. Эта функция эффективна, например, при анализе влияния волн на судно и воздействия вибрации на топливные ёмкости и т. д. Поскольку фазовая граница становится стабильной, эффект свободной поверхности можно проанализировать и в стационарной постановке, таким образом, результат может быть получен за более короткое время, чем раньше.


Подвижная сетка (граница перехода между сетками, наложение сеток)
Граница перехода между сетками позволяет анализировать такие задачи, как нагрев от трения при взаимном перемещении ротора и колодки дискового тормоза. Свободное движение элементов или расчётных областей, которое не может быть проанализировано с использованием существующих функций, таких как растяжение или вращение элементов, можно моделировать с помощью функции перекрытия сеток (наложение части одной сетки на другую сетку) с взаимным перекрытием элементов сетки неподвижных и движущихся областей.


Движение незакреплённых тел (тела с шестью степенями свободы)
В процессе решения задачи можно проанализировать перемещение и поворот жесткого объекта, воспринимающего динамическое воздействие от потока. Эта возможность позволяет проводить анализ таких процессов, как работа шарового клапана с учетом упругости пружины, обратных клапанов, электрогенераторов, лопастей волновых генераторов, транспортных средств в воздушной или водной среде.


Кавитация
Моделирование процесса газообразования – кавитации – который возникает на участке, где давление жидкости становится ниже, чем в окружающей области, например, вокруг винта, вращающегося с большой скоростью под водой. Возникновение кавитации можно спрогнозировать, применяя модель кавитации, основанную на значениях давления (для анализа доступны три модели кавитации). scFLOW также позволяет проводить анализ эффектов, вызванных кавитацией, например, эрозию.


Сжимаемые текучие среды
С помощью scFLOW можно проводить анализ сверхзвуковых течений и течений со значительным расширением/сжатием. Для сжимаемых сред можно использовать алгоритмы решателя, основанные как на давлении, так и на плотности. Решатель с алгоритмом на основе плотности сохраняет стабильность расчетов даже при большом числе Маха. Тип решателя можно выбрать в зависимости от цели анализа и исследуемого явления.


Испарение/конденсация
В качестве расширенной функции анализа свободной поверхности (метод VOF) можно смоделировать фазовый переход между жидким и газообразным состоянием текучей среды, например, испарение и конденсация. С учетом фазового перехода моделируется не только обычная теплопроводность, но и теплопередача за счет скрытой теплоты. Например, этот метод может быть применен к моделированию внутреннего потока для устройств передачи тепла, таких как тепловые трубки, в которых жидкий хладагент превращается в пар, поглощая тепло из внешней области.


Метод дискретных элементов (DEM)
Используя встроенный алгоритм, scFLOW позволяет моделировать взаимодействие текучей среды с дискретными частицами, взаимодействующими между собой. Такая возможность может использоваться для моделирования прохождения жидкости или газа через наполнитель из твёрдых частиц: анализ псевдосжиженного слоя, транспортировка порошка и других задач.


Модель терморегуляции человека (JOS)
Использование модели терморегуляции при взаимодействии с текучей средой позволяет определить температуру поверхности человеческого тела. При этом можно учитывать возраст, пол, одежду и физиологические особенности человеческого тела, например, перенос тепла с током крови, тепловыделение внутренних органов, в дополнение к параметрам окружающей среды, таким как температура и скорость.


Метод крупных вихрей (LES)
LES - это одна из моделей вихревого течения (моделей турбулентности). Она моделирует небольшие вихри, которые меньше размера элемента расчётной сетки, а затем прямым методом вычисляет другие. Несмотря на большую вычислительную нагрузку, LES позволяет моделировать процессы, максимально приближенные к реальности. Подход с применением этой модели часто используется при анализе шума, существенно зависящего от меняющихся параметров текучей среды во времени, для имитации поведения малых вихрей. scFLOW позволяет использовать гибридную модель: LES в комбинации с RANS-моделями (осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье-Стокса), таким образом снижая вычислительную нагрузку.


Сопряжённые расчёты с системами MSC Software (MSC CoSim)
Совместное (сопряжённое) моделирование scFLOW в сочетании с другими программными инструментами MSC Software (Marc, MSC Nastran, Adams, Actran) открывает возможности многодисциплинарного анализа с учетом динамики жидкости и газа, структурной прочности, акустики и динамики многомассовых систем, что позволяет достичь более точной и реалистичной постановки задачи.


Дополнительную информацию (на английском языке) можно узнать на сайте: www.cradle-cfd.com

Для ознакомления с информацией о работе в разных операционных системах, пожалуйста, посетите страницу совместимых ОС.