scSTREAM

Быстрое, простое и точное решение CFD для электроники, зданий и сооружений

scSTREAM | HeatDesigner

Быстрое, простое и точное решение CFD для электроники, зданий и сооружений

Horizontal spacer

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


Сферы применения scSTREAM охватывают системы охлаждения изделий электроники, тепло- и хладотехнику, аэро- и гидродинамику для архитектуры, зданий и сооружений, в том числе системы вентиляции, кондиционирования, отопления, задачи освещённости с искусственным или естественным светом. scSTREAM эффективно применяется при создании изделий электроники большинством японских, корейских и китайских производителей, а также многими европейскими компаниями. С точки зрения архитектуры и строительства эта система широко востребована в Японии для моделирования, в частности, экологической обстановки городских кварталов и даже распространения волн цунами.

Особенностью программного комплекса scSTREAM является экстремально быстрый сеточный генератор и низкие требования к качеству геометрических моделей при постановке задачи. Этап подготовки геометрической модели под генерацию расчётной сетки занимает много времени инженера-расчётчика, поэтому сокращение этого этапа всегда существенно сказывается на общем времени решения задачи. Решатель scSTREAM базируется на работе со структурированной конечно объёмной сеткой, которая представляет из себя массив из кубических элементов правильной формы. Генератор расчётной сетки scSTREAM может работать с исходной геометрией, которая может быть специальным образом не подготовлена под разбиение сеткой, как это происходит в случае с традиционной неструктурированной сеткой. А сам сеточный генератор работает экстремально быстро, например, сетка состоящая из пяти миллионов элементов генерируется от 1 до 3 секунд на современной вычислительной технике. Это несопоставимо быстрее, чем генерация неструктурированной сетки. Такой подход позволяет экономить время на постановку задачи, не обращая внимания на большую размерность моделей по сравнению с традиционной сеткой. При этом точность аппроксимации исходной геометрии может быть отрегулирована для достижения высокой точности решения.

Основные возможности программного пакета scSTREAM



Различные способы моделирования геометрии
Форма анализируемой модели может быть представлена следующими способами: в виде объемного элемента (наклонные и кривые грани представлены в виде кубоидов), методом скошенных ячеек (форма модели, созданной с помощью CAD-системы, может быть представлена с более высокой точностью), методом конечноэлементной модели (модель произвольной формы, построенную неструктурированной сеткой, можно накладывать на модель, построенную структурированной сеткой, чтобы использовать форму, созданную с помощью CAD-системы как есть).


Крупномасштабный расчетный анализ
Для структурированной расчётной сетки даже сложная модель практически не требует модификаций, а форма или масштаб геометрии модели не влияют на сложность при её построении. Таким образом scSTREAM отлично подходит для геометрически насыщенных моделей с сотнями и даже тысячами объектов. Кроме того, решатель scSTREAM эффективно распараллеливается на вычислительные потоки, что позволяет максимально эффективно использовать современную вычислительную технику и за короткое время получать результаты высокого качества.


Излучение
В scSTREAM реализованы рассчётные алгоритмы передачи тепла излучением. Доступны методы геометрических угловых коэффициентов (view factor) и тепловых потоков (FLUX), который позволяет, в том числе, исследовать направленное (орбитальное) излучение. Также можно провести анализ передачи, поглощения, диффузии, преломления и отражения лучей, использовать линзы для фокусировки источника излучения. Встроенная аналитическая модель лампы может имитировать излучение нити накала без подробной информации о форме лампы. Помимо нити накала, в качестве модели источника тепла можно использовать лазерный луч.


Считывание схемных соединений печатных плат
Для детального расчета условий теплопередачи, в зависимости от схем соединения печатной платы, scSTREAM может считывать данные Gerber, генерируемые специализированным программным обеспечением для моделирования разводки печатных плат, и импортировать данные в виде модели для гидрогазодинамического анализа. Используя данные Gerber, можно получить более точный результат расчета с учетом поля теплопередачи, неравномерного из-за сложной схемы соединений.


Солнечное излучение | ASHRAE, NEDO
Данные климатических исследований, опубликованные ASHRAE (Американское общество инженеров систем отопления, охлаждения и воздушного кондиционирования) и NEDO (Организация по разработке новой энергетической и промышленной технологии), уже содержатся в scSTREAM и могут использоваться для моделирования. При вводе произвольных значений долготы, широты, даты и времени, автоматически рассчитываются высота и угол азимута солнца в указанном месте и времени. Можно провести детальное исследование влияния солнечного излучения. Могут быть заданы различные параметры, включая поглощение и отражательную способность солнечного излучения, и материалы, которые пропускают свет частично, например, матовое стекло.


Влажность и конденсация росы
scSTREAM может анализировать влажность воздуха. При этом, можно учитывать конденсацию росы и испарение на поверхности, вызванные изменением температуры, в результате чего вычисляется количество конденсата и испарений за единицу времени. Поддерживается анализ влагопередачи внутри твердого тела, такая функция может использоваться, например, для анализа водопроницаемого объекта и конденсации росы внутри детали.


Отслеживание движения частиц
При анализе движения сплошных сред в scSTREAM может имитировать поведение частиц в зависимости от их характеристик (диаметра, плотности и скорости осаждения) и действия/реакции между частицами и жидкостью. Сюда входит осаждение под действием силы тяжести, сил инерции для массовых частиц и движение под действием электростатического поля, разжижение при прилипании частиц к поверхности стенки, испарение и тепло появляющееся в результате фазовых переходов, поведение в виде пузырьков в жидкости для заряженных частиц.


Метод дискретных элементов (DEM)
Используя встроенный алгоритм, scSTREAM позволяет моделировать взаимодействие текучей среды с дискретными частицами, взаимодействующими между собой.


Движущиеся объекты
С помощью scSTREAM можно оценить поток, генерируемый движущимся твёрдым объектом. В качестве исходных данных могут быть заданы условия движения объекта (сдвиг, вращение и упругая деформация), выделение/поглощение тепла и приток/отток воздуха. Модель движущегося объекта создается на другой сетке. Таким образом, такое условие, как расстояние, на которое перемещается объект, почти не имеет ограничений.


Свободная поверхность
scSTREAM рассчитывает форму поверхности границы раздела жидкость/газ. Можно использовать либо метод MARS, либо VOF (метод фиксации границы раздела), а также можно выбрать целевую фазу расчета: газ и жидкость, только газ или только жидкость. Эта функция имеет широкий спектр применения: от анализа цунами в градостроительстве до анализа пайки в электронных устройствах.


Температурный комфорт, риск теплового удара, эффективность систем вентиляции
Индексы комфортности PMV (ожидаемая средняя оценка степени комфорта) и SET (стандартная эффективная температура) можно выявить из уже полученной температуры, влажности и MRT (среднее значение теплового излучения) в качестве одной из функций обработки результатов. Шкала эффективности вентиляционной системы (SVE), на основе которой некоторые индексы могут быть преобразованы в режиме реального времени, может быть задана одним нажатием, после чего можно выбрать диапазон области расчета (например, одна из двух комнат).


Панель - аналитическая тепловая модель
Свойства материала и условия движения могут применяться к панели, не имеющей в геометрической модели толщины, что позволяет передавать тепло к другим деталям и излучать тепло в окружающее пространство. Это позволяет моделировать процессы подачи бумаги и сушки пленки, где тонкие объекты движутся и многократно подвергаются воздействию тепла.


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.