Blogginlägg Volupe

Simcenter STAR-CCM+ version 2020.3 news part5

STAR-CCM+

Den här veckan kommer vi att titta på de nyheter som finns kvar från 2020.3 versionen av Simcenter STAR-CCM+. Vi vet att vi har nått år 2021 nu, men det finns fortfarande några intressanta uppdateringar som inte tidigare nämnts i Volupe blogg. Den här gången kommer vi att fokusera på de ämnen som inte behandlats i tidigare inlägg.

Finita element exciteringsspole-modell - Gränsmetod

Exciteringsspolar är en av de två vanligaste metoderna (magnets är den andra) för att skapa ett magnetic-fält. I strängade exciteringsspolar leder tunna trådar en tidsberoende ström som i sin tur producerar ett magnetic-fält. Eftersom den elektriska strömmens huddjup är stort jämfört med trådarnas lilla tjocklek kan virvelströmmar försummas, och den resulterande elektriska strömtätheten är nästan jämnt fördelad över tvärsnittet.

Med FE Excitation Coil-modellen kan användare modellera exciteringsspolar med komplexa lindningsgeometrier. Användaren kan införa den totala elektriska strömmen som flyter i spolen som ett randvillkor [s.k. Boundary Method]. Den elektriska strömtäthetsfördelning som beräknas av lösaren är konstruktionsmässigt divergensfri, vilket möjliggör (1) jämnare magnetic vektorpotentialfördelningar och (2) en snabbare konvergens med FE:s iterativa lösare. Tidigare versioner av Excitation Coil-modellen var begränsade till endast FV. För att ställa in en FE-spole behövde man en mindre intuitiv lösning, vilket kunde leda till icke-divergensfria strömmar med negativa effekter på konvergens och noggrannhet. Dessutom kunde endast lindningar med enhetligt tvärsnitt modelleras på ett användarvänligt sätt.

Simulering av elektriska maskiner STAR-CCM+

Demagnitisering Indikationsmodell

Demagnetiseringskurvan för en permanent magnet består av två nästan linjära delar. Dessa två regimer skiljs åt av ett litet krökningsområde som kallas "knäpunkt". Denna knäpunkt utgör ett kritiskt värde som skiljer den reversibla från den irreversibla demagnetization-regimen.

Om en magnet är reversibelt demagnetiserad skulle den återgå till sin ursprungliga magnetisering när demagnetiseringsfältet stängs av. Tröskelvärdet är temperaturberoende, vilket implementeras i denna nya modell. Demagnetization är skadligt i tillämpningar där magnets styrka måste vara konstant. Denna modell är fördelaktig för e-maskiner, där det är önskvärt att motorns vridmomentprestanda inte minskar. Animationen nedan visar en oscillation permanent magnet i det magnetiska fältet som induceras av en spole, kvartsmodell. Visualisering av Demagnetization Flux Density, som framhäver områden i magnet med risk för irreversibel demagnetization.

Direktlösare för finita element i frekvensdomänen

Tidigare, Simcenter STAR-CCM+'s Harmonic Balance EMAG:s erbjudande var begränsat till endast FV. Följaktligen kunde man endast simulera tillämpningar där magnetic-permeabiliteten inte uppvisade stora hopp vid gränsytor: diamagnetic- eller paramagnetic-material. Med denna nya modell kan man också simulera fall med (linjäriserade) ferromagnetic-material. Hittills har endast dia-/paramagnetic-material kunnat simuleras i frekvensdomänen. Detta är som sagt en direktlösare, men värt att nämna är att en iterativ version är under utveckling.

Animationen nedan visar en simulering av induktionsuppvärmning där EMAG-fälten beräknades med den nya FE-lösaren för harmonisk balans.

 

Adaptive Mesh refinement (AMR) bredare fysik täckning

Ytterligare kompatibilitet för adaptiv nätförfining (AMR). AMR styrs inte av dessa modeller utan snarare av användardefinierade eller andra inbyggda modeller. För gasturbiner använder vi till exempel den förbränningsdrivna AMR-modellen för förbränning.

Tillämpning av flerkomponentreaktion i vätska med två konkurrerande reaktioner, där mikroblandningseffekter är viktiga. Utan AMR ser man en viss pulsering när reaktanten (NaOH) injiceras i den långsamt bildande produkten. Detta beror på att i de större cellerna förbrukas reaktanten av den konkurrerande snabbare reaktionen. Med AMR-förfining är detta inte längre fallet, vilket är mer realistiskt. Detta kan ses i animationen nedan.

Jag hoppas att detta har varit till nytta. Nu ser vi alla fram emot version 2021.1 som kommer i februari. Tveka inte att kontakta oss på följande adress support@volupe.com.

Läs också

Hur man använder filter och frågor i Simcenter STAR-CCM+
Roterande flöde del 2
Simcenter STAR-CCM+ version 2020.3 nyheter - Del 2
Simcenter STAR-CCM+ version 2020.3 nyheter - Del 1
Hur man kör en grundläggande simulering i Simcenter FloEFD
Uppdatering av Simcenter STAR-CCM+ 2020.2 del 2

 

Fler blogginlägg

sv_SESwedish