Blogginlägg Volupe

Simcenter STAR-CCM+ 2021.3 nyheter - del 2

I det här blogginlägget kommer vi att fortsätta titta på några viktiga höjdpunkter i de nya funktionerna i Simcenter STAR-CCM+ version 2021.3. Denna version av programvaran släpptes förra veckan och innehåller flera förbättringar som är värda att lyfta fram. Förra veckans inlägg fokuserade på följande funktioner; användarupplevelse, 3D-CAD, mesh pipeline, fluid-flöde och turbulens, och kan hittas här [Simcenter STAR-CCM+ 2021.3 nyheter - del 1 - VOLUPE Software]. Den här veckan kommer vi främst att fokusera på uppdateringar om tillämpningar för flerfasig simulering.

S-Gamma för DMP

I utgåvan 2021.2 blev modellering av befolkningsbalansen tillgänglig för MMP (Mixture multiphase). I den här utgåvan har även modellen Dispersed multiphase (DMP) inkluderats. DMP är en lättviktig eulersk modell som i verkligheten är en tilläggsmodell till en simulering av kontinuerligt flöde, vilket innebär att man kan använda den med låga volymfraktioner (<1%) och ändå behålla den fysiska relevansen. Tidigare var DMP-modellen begränsad i sin tillämpning eftersom alla droppar i en dispergerad fas hade samma diameter. Nu omfattar S-gamma för DMP fysik som upplösning och koalescens.

S-Gamma för DMP

VOF till Lagrangian övergång mFöreståndare 

Volymen av fluid till Lagrangian multiphase, i princip VOF till partiklar, får fler uppdateringar. Sedan introduktionen, där endast klotdiametern var ett övergångskriterium, kan nu förutom den klotformen även klotformen och godtyckliga användarkriterier användas för att avgöra när VOF-fasen övergår till partiklar. Uppdateringen gäller användningen och specificeringen av övergångskriterierna. Användarkriterierna kan t.ex. vara zonkriterier, och man kan också ha flera kriterier i det användardefinierade avsnittet.

Övergångskriterium VOF till LMP

EMP - leverantörer av adaptiva tidssteg och utjämning av källan med fluid-film 

Det finns också ett par uppdateringar för Eulerian Multiphase (EMP). Den första är två nya tidpunkter-stegsleverantörer.  

  • Utjämnad konvektiv CFL - ställer in tidssteget baserat på CFL-numret genom domänen, något som tidigare var tillgängligt utanför EMP.  
  • LSI jämnad konvektiv CFL - en version av ovanstående för användning med LSI simulations. Då beaktas endast CFL i närheten av storskaliga gränsytor/fria ytor.  

Användningen av det adaptiva tidsintervallet möjliggör ett större genomsnittligt tidsintervall i din simulering och en automatisk minskning när fysiken kräver det.

tidssteg EMP

 

 

Den andra uppdateringen av EMP-lösaren är källutjämning för fluid-filmstrippning i eulerskt flerstegsskikt. Fluid Film stripping tar bort massa från filmen på ytor och lägger den till den eulerska fasen i den angränsande cellen. När ett nät med lågt y+ används kan detta ibland orsaka instabilitet genom att den cell som ligger nära väggen överväldigas av för mycket massa. Ett alternativ för att använda källutjämning har lagts till i den här versionen för att sprida den borttagna massan över flera celler. Detta förbättrar stabiliteten och gör det möjligt att köra fall snabbare, och i de flesta fall har detta liten effekt på noggrannheten (eftersom det är likvärdigt med att göra nätet grövre lokalt för strippning).

Utjämning för fluid-film till EMP

Turbulens för fluid-film 

På tal om fluid-film är en stor uppdatering att det nu är möjligt att köra turbulens för din fluid-film. Detta förbättrar noggrannheten med fluid-film för många industriella problem. Tidigare kunde fluid-filmen bara vara laminär, nu kan du välja mellan Cioncolini-modellen (lämplig för ringformiga flöden), Mudawwar-modellen (lämplig för uppvärmda filmer) eller din egen modell (en fältfunktion). Detta tillägg är särskilt relevant för tjocka filmer. Det ger överensstämmelse med VOF och hybrid VOF-Film eftersom VOF-fasen kan vara antingen laminär eller turbulent.

Turbulens i fluid-filmen STAR-CCM+

DEM - nejw gjort meshfree, modell för flexibel fibrer 

Den diskreta elementmetoden (DEM) har fått sin största uppdatering sedan skivat bröd! Det är nu möjligt att köra meshfree. Du behöver inte längre ett bakgrundsnät för DEM-simulering. Att köra meshfree lämpar sig bäst för tillämpningar inom industrin för tung utrustning, t.ex. jord- och bergsutgrävning, konstruktion av jordbruksutrustning och gruv- och anläggningsutrustning. Det faktum att inget nät behövs tar bort flera steg i arbetsflödet; det krävs inte längre något volymmätningssteg, urval av modeller för den kontinuerliga fasen eller överinställda nät för rörelser.

I exemplet nedan har en grävskopa simulerats som innehåller 65 000 paket med en paketstorlek på 16 mm och fallet har körts på 16 kärnor. Grafen till höger visar lösarens förflutna tid per tidssteg. Exemplet visar en fyra gånger snabbare hastighet för den nätfria modellen.

 

DEM-metoden har också fått en ny formmodell. Den flexibla fibermodellen gör det möjligt att simulera icke-sfäriska fibersegment. I stället består varje fiber av många cylindriska segment, vilket gör det möjligt att modellera en lång och tunn fiber med ett litet antal DEM-element. För lederna mellan cylindriska segment används en bindningsmodell av reducerad ordning för överföring av krafter och vridmoment, vilket ger en stabil lösning för större värden på DEM-tidssteget. Med denna nya modell kommer alla tillämpningar som använder flexibla långsträckta partiklar att få en förbättrad användarvänlighet och beräkningshastighet. Den tidigare lösningen med klumpade partiklar är flera storleksordningar långsammare. Simuleringen av dammsugaren nedan visar hur fibrer samlas in från en plan yta.

Hedersomnämnanden 

Kokning av kärnor för MMP - Den kärnavkokningsmodell som tidigare fanns tillgänglig för Eulerian Multiphase Model (EMP) har gjorts tillgänglig för Mixture Multiphase (MMP). Detta ger en mer exakt kokningsmodellering till ett större antal användare. Till skillnad från de enklare korrelationsbaserade modellerna som Rohsenow innehåller denna modell många fler fysiska modeller och kan förutsäga kokningsbeteendet i ett stort antal tillämpningar och regimer.

Fasmasskonservering Felrapport - För flerfasiga simulations är massbalansen för varje fas ett viktigt mått för att övervaka konvergensen. En ny rapport har lagts till, "Mass Conservation Error", som är tillgänglig för faser i någon av de eulerska modellerna (VOF, MMP, EMP, Fluid Film och DMP). Man kan nu använda en kumulativ monitor för att spåra detta fel över tiden. Detta är särskilt användbart för transienta problem i slutna system för att identifiera systematiska massfel innan de kan ackumuleras..

 

Som vanligt har vi på Volupe hoppas att detta har varit till nytta för dig, och att det kommer att hjälpa dig med din simulations i Simcenter STAR-CCM+. Tveka inte att ta kontakt med support@volupe.com om du har några frågor.  

Författare

Robin Victor
support@volupe.com
+46731473121

Robin Viktor

Fler blogginlägg

sv_SESwedish