Technikai áttekintés SimDay H. Tóth Zsolt FEA üzletág igazgató

Technikai áttekintés SimDay 2013

H. Tóth Zsolt FEA üzletág igazgató

Next Limit Technologies • • • •

Alapítva 1998, Madrid Számítógépes grafika Tudományos- és mérnöki szimulációk Mottó: Innováció

SimDay 2013 - XFlow Technikai áttekintés

2

• Kihívás • Technikai háttér • Modellezés

• Alkalmazási lehetőségek


3

A „hagyományos” CFD kihívásai A hagyományos háló-alapú megközelítés során • a modellezés során jelentős (legtöbb) idő a háló előkészítésével telik • a megbízhatóság nagyban függ a háló minőségétől • a tartomány (domain) változásai, mozgó testek/falak, szilárd-folyadék kölcsönhatás (FSI) kapcsán számos nehézség merül fel


4

Kihívások - válaszok

Klasszikus CFD

XFlow

a megbízhatóság a modellek megfelelő kombinációjának kiválasztásán múlik

motivációja a hagyományos problémákon való felülkerekedés


5

XFlow CFD Az XFlow egy olyan CFD szoftver, amely kifejezetten az összetett rendszerek, erősen tranziens áramlások és mozgó szerkezeti egységek szimulálására alkalmas. Robosztussága leginkább azokon a területeken nyilvánul meg, ahol a hagyományos VE/VT rendszerek nehézségekbe ütköznek.


6




7

Diszkretizációs módszer Euler-féle leírás

Lagrange-féle leírás

Részecske alapú

Háló alapú

Véges térfogat

Molekuláris

Mezoszkopikus

Makroszkopikus

Direct Simulation Monte-Carlo

Rács-Boltzmann

SPH* VPM**

Boltzmann

Navier-Stokes

Navier-Stokes

*SPH – Smoothed Particle Hydrodynamics (Realflow) **VPM – Vortex Particle Method SimDay 2013 - XFlow Technikai áttekintés

8

Megoldási metódus

• Folyadék modellezése Mezoszkopikus méretben A részecskék a rácséleken mozognak, egymással ütköznek. Részecske: eloszlásfüggvény f(r, v,t) „anyagi csomag”

• Boltzmann egyenlet megoldása Boltzmann Eq.

NavierStokes Eq.

Ütközés

Terjedés

Makroszkopikus mennyiségek számítása: ρ, v

Euler Eq.


9

Turbulencia numerikus kezelése • Direkt numerikus szimuláció (DNS) + Pontos -3D-ben a szükséges cellák száma ~ Re9/4  kis Re-számoknál jó

• Nagyörvény szimuláció (LES) Magas Re-számú turbulens áramlások: kis skálán játszódó folyamatok univerzálisak, a nagy skálán játszódó folyamatok az adott problémától függenek.

• Reynolds-átlagolt Navier-Stokes szimuláció (RANS) + Összetett geometriájú áramlások modellezhetők - Nincs általános érvényű turbulencia modell SimDay 2013 - XFlow Technikai áttekintés

10

Adaptív finomítás • Rács automatikus, adaptív sűrítése a falak és az örvények mentén • „Octree” rácsszerkezet - minden réteg kétszeres finomságú az előzőhöz képest


11

Kihívások - válaszok

Klasszikus CFD

XFlow

• • • •

• • • •

Geometria egyszerűsítése Hálózás – időigényes Mozgó testek - újrahálózás, mozgó háló Eredmények pontossága függ a háló minőségétől

• Megfelelő modell kiválasztása - nagy hozzáértést igényel • Modell konstansok kalibrálása

Nem kell a geometriát egyszerűsíteni Nincs háló - gyors modellezés Mozgó testek - nincs háló, könnyű kezelés Eredmények pontossága csak a rács felbontásától függ (automatikus adaptív sűrítés örvények és falak mentén) - könnyű kezelés

• Nagyörvény szimuláció


12

Skálázhatóság SMP

DMP


13




14

Modern grafikus felhasználói felület


15

Egyszerű modellezés


16

Egyszerű modellezés


17

Eredmények folyamatos kiértékelése – Markerek – Szenzorok

– Nyomvonalak (Trace) – Vágósíkok

– Izofelületek – Testre ható erők, nyomatékok

– Felületekre, testekre integrált adatok … folyamatosan a számítás alatt SimDay 2013 - XFlow Technikai áttekintés

18




19

Alkalmazási lehetőségek – Külső- és belső áramlás – Nyílt felszínű áramlás

– Többfázisú áramlás – Termikus analízis: hővezetés, hőszállítás, hősugárzás, hőátadás

– Áramlás porózus médián keresztül – Nem-newtoni folyadékok áramlása

– Mozgó testek, kényszerített mozgás, kontakt, többtest-dinamika


20

Petronas ikertornyok


21

Nagy sebességű vasút


22

Repülőgép szárnyprofil


23

Virtuális szélcsatorna


24

KTM X-Bow


25

Komplex aerodinamikai vizsgálatok


26

Szabadfelületű áramlás


27

Szabadfelületű áramlás


28

Hullámerőmű


29

Többfázisú / diszkrét-fázisú áramlás


30

FSI - MSC NASTRAN és Adams csatolás


31

Xflow PPU – Pay Per Use


32

Köszönöm figyelmüket!

Technikai áttekintés SimDay H. Tóth Zsolt FEA üzletág igazgató

Recommend Documents