Simcenter STAR CCM+

Możliwości obliczeniowe Numerycznej Mechaniki Płynów (CFD) w STAR-CCM+ dostarczają zestaw efektywnych i dokładnych modeli. Stwarza to solidne podstawy do rozwiązywania multidyscyplinarnych studiów i projektów:

• Sprzężonych i rozdzielonych przepływów /energii obejmujących szeroki zakres zastosowań od przepływów poddźwiękowych do naddźwiękowych
• Obliczenia dla stanu ustalonego i nieustalonego oparte o schemat jawny (explicit) lub niejawny (implicit) pozwalające na wybór odpowiedniego solwera do różnorodnych zagadnień.
• Szeroki zakres modeli turbulencji od RANS do DES/LES pozwalających
  na uwzględnienie problemów o różnej skali.
• Wbudowane materiały porowate, modele wentylatorów i wymienników ciepła dla wielodomenowych zastosowań.

Zagadnienia przepływów wielofazowych występuje niemal w każdej gałęzi przemyslu i obejmuje szeroki zakres zastosowań. STAR CCM+ oferuje:

• Opis Eulerowski:
• Wielofazowy Eulera (EMP): model podstawowy dla płynu, który może być uważany za ciągły , przenikający się i reagujący.
• Mieszaniny wielofazowe: model lekki, szybszy niż EMP
  dla zastosowań takich jak generatory pary, bojlery, turbity parowe, itp.
• Objętości Płynu (VOF): stosowane do śledzenia ruchu styku pomiędzy wzajemnie nieprzepuszczalnych płynów. Doskonale pasuje do hydromechaniki morskiej i aplikacji do symulacji zachowania obiektów na morzu.
• Cienka warstwa płynu: idealny do modelowania cienkiej warstwy płynu na powierzchni.
• Zastosowania obejmują zanieczyszczenie pojazdu, oblodzenie, rozpylanie paliwa itp.
• Opis Lagrange’a (Dynamika cząstek):
• Wielofazowy Legrange’a: stosowany do studiowania przepływu z dużą ilości rozproszonych cząstek. Zastosowanie obejmuje: powlekanie natryskowe, erozję, powłoki aerozolowe itp.
• Metoda Elementów Dyskretnych (DEM): stosowana do symulacji przepływu w którym kontakt cząstka-cząstka oraz kształt cząstek są obiektem zainteresowania lub analizy kolizji dużej ilości gęsto upakowanych cząstek.

Zastosowanie programu STAR_CCM+ umożliwia precyzyjne prognozowanie przepływu ciepła zarówno w płynach jak i ciałach stałych:

• Analiza sprzężonego przepływu ciepła (przepływ ciepła w ciele stałym i płynie) w jednej symulacji
• Modele konwekcji, przewodzenia i promieniowania (promieniowanie powierzchnia do powierzchni, promieniowanie słoneczne oraz metoda Discrete Ordinates dla uczestniczących mediów).
• Zamiana brył z zerową grubością powłok na cienkie elementy w celu skrócenia czasu na tworzenie siatki i obliczenia.
• Zastosowania zawierają komfort cieplny, zarządzanie termiką pojazdów, chłodzenie elektroniki, chłodzenie silników turbinowych itp.

Stosowanie STAR CCM+ umożliwia zrozumienie oddziaływania wzajemnego turbulentnego pola przepływu z leżącą u podstaw chemią, umożliwiając symulację:

• Procesu podczas spalania i produkcja emisji poprzez skuteczne modele oparte na procesie powstawania płomienia (FGM, PPDF, CFM, TFC).
• Analizę gazu rodzaje powierzchni i prędkości reakcji chemicznych przy zastosowaniu złożonych solwerów chemicznych
• Symulację spalania węgla, polimeryzacja oraz przekształcanie pary w reaktorach rurowych poprzez zastosowanie dopasowanych modeli.
• Zastosowania zawierające projektowanie turbin gazowych, systemy oczyszczania spalin, katalizatory, reaktory polimeryzacji, urządzenia krakujące, urządzenia do chemicznego osadzanie z fazy gazowej, podgrzewacze, piece węglowe, komory spalania silników odrzutowych itp.

STAR_CCM+ posiada szeroką bibliotekę właściwych modeli dla przewidywania aero-akustycznych źródeł hałasu:

• Modele Stacjonarne: szybka identyfikacja źródeł hałasu przy pomocy analizy RANS i oszacowanie częstotliwości odcięcia dla udoskonalania siatki.
• Modele Bezpośrednie: dokładnie modelują źródła hałasu z zastosowaniem DES/LES włączając prognozowanie turbulencji konwekcyjnej i metody dla rozchodzenia dźwięku w bliskim otoczeniu.
• Modele Propagacji: modelowanie propagacji źródeł hałasu aero-akustycznego przy zastosowaniu wbudowanych metod w dziedzinie czasu. Funkcjonalnie może być rozszerzona do aero-vibro akustyki stosując metodę w dziedzinie częstotliwości (z Wave6®).
• Równania Zaburzenia Akustycznego (APE): podejście hybrydowe w celu poprawy dokładności i redukcji fałszywych efektów w porównaniu do rozwiązań ściśliwych.
• Zastosowania zawierają HVAC, aerodynamika zewnętrzna, silniki napędowe, hałas samolotów, chłodzenie wiatrakiem itp.

Stosowanie STAR CCM+ umożliwia studiowanie zachowania się złożonych materiałów reologicznych, dostarczając narzędzi do precyzyjnego rozwiązywania oddziaływania wzajemnego pola przepływu głównych zagadnień fizycznych:

• Model złożonych lepko-sprężystych materiałów z zastosowaniem jednego z trzech standardowych lepko-sprężystych równań konstytutywnych (Oldroyd-B, Giesekus-Leonov i PPT do ośmiu modeli lepko-sprężystych) i zastosowanie nienewtonowskich modeli dla rozpuszczania.
• Zastosowania zawierają statyczne mieszalniki (ciasto na chleb, żywność itp.), wpływ do zbiorników (pasta do zębów, szampon itp.), pompowanie zawiesin ze znacznym wytwarzaniem ciepła (izolacja z pianki gumowej do uszczelniania drzwi, opony gumowe itp.) oraz przetwarzanie materiału.

STAR CCM+ oferuje zarówno objętości skończone (FV) na bazie numerycznej mechaniki płynów (CFD) oraz elementy skończone (FE) na bazie numerycznej mechaniki ciał stałych (CSM). Umożliwia to symulację zagadnień sprzężonych zawierających płyn-strukturę łącząc zagadnienia przepływu-termiki-naprężenia. CSM zaimplementowana w STAR CCM+ umożliwia:

• Zastosowanie elementów bryłowych 3D liniowych i drugiego stopnia typu hexahedra, tetrehedra, wedge i pyramids.
• Analizy statyczne, quasi-statyczne i dynamiczne zawierające nieliniowości geometryczne i złożone zespoły z kontaktami połączonymi i małymi poślizgami.
• Symulacje z liniowymi sprężystymi materiałami, odkształceniami termicznymi
  i tłumieniem Rayleigha dla analiz dynamicznych.
• Zastosowania obejmujące wymienniki ciepła, turbosprężarki, kolektory wylotowe, nuklearne pręty paliwowe, stenty (rurka wszczepiana do naczynia krwionośnego lub narządu rurowego), wentylatory, śruby okrętowe itp.