Volupe logo

Blog berichten Volupe

Simcenter STAR-CCM+ versie 2210 meerfasen nieuws

Zoals gebruikelijk wanneer de temporele discretisatie van de huidige eon kleine tijdstappen toelaat om de relevante woensdag te bereiken, wachten we! Die relevante woensdag die drie keer per jaar wordt bereikt en die samenhangt met de release van een nieuwe versie van Simcenter STAR-CCM+, en dan kijken we welk nieuws er wordt verstrekt. Toevallig was afgelopen woensdag de release van Simcenter STAR-CCM+ versie 2210. De tweede hoofdrelease volgens de nieuwe naamgevingsconventie voor de software.

In dit bericht bekijken we mijn favoriete onderwerp in de uitgebreide multiphysica-tool die Simcenter is. STAR-CCM+namelijk de wispelturige wereld van multifase simulations. Dit bericht zal het nieuws bevatten voor zowel het Euleriaanse kader, het Lagrangiaanse kader, en met uitbreiding ook de DEM. De reden hiervoor is dat er in deze versie niet veel aandacht is geweest voor multiphase nieuws. Maar wat er is, is nog steeds even interessant.

Euleriaanse multifase (EMP)

De voor de Maximale verpakkingstoestand adaptieve tijdstapaanbieder voor EMP-korrelstromen in vorige versies was de Doel Max. Volumefractie eigenschap. De meest geschikte waarden voor deze parameter waren zeer probleemspecifiek en hingen af van het gekozen wrijvingsmodel en de maximale verpakking. Om te voorkomen dat de gebruiker casusspecifieke input moet geven, is deze eigenschap nu vervangen door een nieuwe deskundige eigenschap Drempelwrijving vaste druk die meestal niet veranderd hoeft te worden.

De standaardinstelling voor Interactiegebied dichtheid is veranderd van Bolvormig deeltje naar symmetrisch voor meerdere stromingsregimes voor de samenhang met andere stromingstopologieën (continu verspreid) en om de beste praktijken weer te geven.

Volume van fluid (VOF)

Volumefractie-rest voor VOF impliciete meerstapsmethode is in overeenstemming gebracht met de definitie voor éénstapsmethode. Voorheen werd bij het overschakelen tussen eenstaps- en meerstapsmethoden een sprong in het niveau van de restvolumefractie waargenomen, ondanks het feit dat het relatieve convergentieniveau niet veranderde. De meerstaps volumefractie rest was dus misleidend. Dit is nu verholpen door de definitie van volumefractie-rest te wijzigen en deze te baseren op de gemiddelde substaprest over de stroomtijdstap.

Lagrangian Multiphase (LMP)

Voor deze versie is een door de gebruiker gedefinieerd secundair opdeelmodel is nu beschikbaar. De huidige beschikbare modellen voor secundaire breuk (SSD, TAB, Reitz-Diwakar, KHRT) geven niet altijd een aanvaardbare nauwkeurigheid voor de grootteverdeling van de druppels in het geval van vloeibare brandstofnevel in kruisstroom. Voor de simulatie van branders in gasturbines, bijvoorbeeld, is het moeilijk om een nauwkeurige voorspelling te krijgen voor zowel de gemiddelde temperatuur als de maximumtemperatuur bij de uitlaat en deze onnauwkeurigheid is vaak het gevolg van de onnauwkeurigheid van de breukmodellering. Voor versie 2210 is nu dus een model ingevoerd waarbij de gebruiker elk bestaand opbreekmodel uit de literatuur kan reproduceren. Met de geïmplementeerde oplossing kan de gebruiker een willekeurig aantal breukuitkomsten opgeven en vervolgens de breukkaart invoeren met behulp van een veldfunctie of een tabelinvoermethode. De opsplitsingskaart specificeert de voorwaarden voor elk resultaat. De onderstaande animatie toont een voorbeeld van het gebruik van het door de gebruiker gedefinieerde breukmodel met vijf mogelijke resultaten (geen breuk, kolombreuk, afschuifbreuk, zakbreuk en multimodebreuk).

DEM

Er zijn drie verbeteringen aangebracht om nauwkeurige resultaten te verkrijgen en gemakkelijk simulations in te stellen en te analyseren DEM momenten en krachten op geometrische onderdelen:

  • DEM Moment en DEM Kracht rapporten. De onderstaande animatie toont een voorbeeld van een toepassing, het mengen van korrelige materialen. Hier wordt het koppel op de draaiende turbine van de menger verkregen met behulp van het nieuwe DEM-momentrapport.
  • Optie gemiddeld moment in DEM grensaccumulatiemodel. De gebruiker heeft nu toegang tot de nieuwe veldfunctie die de waarden van het moment op elk vlak van het onderdeel teruggeeft.
  • Verbeterde nauwkeurigheid van het DEM-moment dat wordt gebruikt bij de berekening van het DFBI-lichaamsmoment. Het bijgewerkte algoritme voor de berekening van het DEM-moment biedt het voordeel van een verminderde afhankelijkheid van de oppervlaktemaas. Voorheen werd oppervlakte remeshing aanbevolen om een nauwkeurige oplossing te krijgen voor het DEM-moment op het DFBI-lichaam, maar deze aanbeveling is niet langer nodig.

Sinds de invoering van het flexibele vezelmodel enkele releases terug zijn er enkele verbeteringen aangebracht, en dat geldt ook voor versie 2210. De invoering van Dempingskrachten in flexibele vezels maakt een nauwkeuriger simulations van flexibele vezels mogelijk. De invoering van de snelheidsdemping op de plaats van de verbindingen tussen vezelsegmenten biedt nu twee voordelen voor gebruikers die flexibele vezels simuleren:

  1. Simulaties met demping zijn stabieler, ook bij grotere DEM-tijdstappen. Dit komt doordat de functie een effectief mechanisme biedt om de niet-fysieke relatieve verplaatsing van segmentuiteinden bij elke verbinding tussen segmenten te verminderen of te elimineren.
  2. Verbeterde nauwkeurigheid en realisme. Voorheen gingen de oscillaties van de vervormde vezels oneindig door als er geen energiedissipatieve interacties met fluid, andere vezels of de geometrie plaatsvonden, zie onderstaande animatie.

Het onderstaande knipsel toont ook de twee nieuwe parameters die gebruikers specificeren om het niveau van energiedemping bij de verbindingen te regelen, de axiale en de buigweerstandscoëfficiënt.

Het laatste DEM-nieuws, en tevens het laatste meerfasige nieuws voor deze versie, is de invoering van de mogelijkheid om rekening te houden met botsingen tussen deeltjes en muren bij de analyse van schade aan deeltjes. Het eerste deel van de schadeanalyse van deeltjes werd geïntroduceerd in versie 2021.2. Vanaf daar kregen gebruikers een hulpmiddel om deeltjes-deeltjescontacten te integreren en de resultaten van de integratie op deeltjes op te slaan. In deze versie is nu ook de integratie van deeltjes-wand contacten mogelijk. Deze nieuwe functie is belangrijk voor het verbeteren van het ontwerp van de behandeling en verwerking van bulkmateriaal, terwijl de deeltjesafslijting onder controle wordt gehouden. Het is bijvoorbeeld nuttig om het ontwerp van cyclonen te verbeteren door de schade aan katalysatordeeltjes te minimaliseren. De onderstaande animatie toont het resultaat van de simulatie van segregatie naar deeltjesgrootte in een standaard omgekeerde stroomcycloon die katalysatordeeltjes van grotere omvang via een dompelpoot terugvoert naar een fluid-bedreactor.

Ik hoop dat deze nieuwe functies u kunnen helpen bij het uitvoeren van uw Simcenter STAR-CCM+ analyses vanaf versie 2210. Aarzel zoals gewoonlijk niet om contact op te nemen als u vragen hebt aan support@volupe.com.

Auteur

Robin Viktor

Robin Victor
+46731473121
support@volupe.com

 

Meer blogberichten

nl_BEDutch