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Simulações de fluidos para melhorar o desempenho do mundo real

No mundo competitivo moderno da inovação de produtos, as indústrias exigem simulações complexas do comportamento do mundo real de seus produtos sob condições extremas; como aerodinâmica de veículos, lubrificação de caixa redutora, e manobras críticas de vôo.

O XFlow oferece a tecnologia Lattice-Boltzmann baseada em partículas para aplicações de Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) de alta fidelidade como parte do portfólio de Simulação de Fluidos da SIMULIA.

A tecnologia de ponta do XFlow permite que os usuários lidem com fluxos de trabalho complexos de CFD que envolvem simulações transitórias de alta frequência com geometrias reais de movimento, fluxos multifásicos complexos, fluxos de superfície livres e interações fluido-estrutura.

 

 

 

CARACTERÍSTICAS

Método Lattice Boltzmann

Na mecânica estatística sem equilíbrio, a equação de Boltzmann descreve o comportamento de um gás modelado em escala mesoscópica. A equação de Boltzmann é capaz de reproduzir o limite hidrodinâmico, mas também pode modelar meios rarificados com aplicações aeroespaciais, microfluídicas ou mesmo perto de condições de vácuo. Ao contrário do MRT padrão, o operador de dispersão no XFlow é implementado no espaço central do momento, melhorando naturalmente a invariância Galilean, a precisão e a estabilidade do código.

Solucionador cinético baseado em partículas

O XFlow apresenta um novo algoritmo cinético baseado em partículas que foi projetado especificamente para executar muito rapidamente usando o hardware disponível. A abordagem de discretização no XFlow evita o processo clássico de malha de domínio e a complexidade da superfície não é mais um fator limitante. O usuário pode controlar facilmente o nível de detalhe da estrutura subjacente com um pequeno conjunto de parâmetros, a estrutura é tolerante à qualidade da geometria de entrada e se adapta à presença de peças móveis.

Refinamento de Lattice adaptativo

O XFlow adapta automaticamente as escalas resolvidas aos requisitos do usuário, refinando a qualidade da solução perto das paredes, adaptando-se dinamicamente à presença de gradientes e refinando a esteira à medida que o fluxo se desenvolve.

Modelo de turbulência: high fidelity WMLES

O XFlow apresenta a abordagem WMLES (Wall-Modeled Large Eddy Simulation) de alta precisão na modelagem de turbulência.

Esse modelo de parede funciona na maioria dos casos, o que significa que o usuário não precisa selecionar entre modelos diferentes e cuidar das limitações relacionadas a cada esquema.

APLICAÇÕES

Transporte e Mobilidade

• Geometrias móveis como rodas rotativas, sistema de suspensão ou ultrapassagem de veículos;
• Lubrificação do trem de força;
• Reabastecimento e manobra do tanque;
• Processo de vadear e pintar.

Aeroespacial e Defesa

• Previsão de manobras de vôo;
• Helicópteros e turbofans;
• Previsão de arrasto e elevação mesmo para configurações de elevação alta;
• Distribuição de cargas de pressão e atrito;
• Peças móveis como a implantação do trem de pouso, configuração de abas ou asas rotativas;
• Fluxos transônicos / supersônicos.

Marítimo e Offshore

• Hidrodinâmica dos cascos dos navios;
• Manobras de vela;
• Fenômenos de movimentação de superfície livre;
• Propagação de onda.

Arquitetura, Engenharia e Construção

• Fluxo de ar ao redor de edifícios, pontes e outras obras de engenharia civil;
• Análise superficial livre de estruturas marinhas, vertedouros de barragens ou inundação de instalações subterrâneas;
• Aquecimento, ar condicionado e ventilação de espaços internos;
• Dispersão de contaminantes.

Energia, Processo e Utilitários

• Turbinas eólicas e transmissões;
• Fluxos de petróleo e gás;
• Análise de rodas d'água e conversores de energia das ondas;
• Convecção natural em torres solares;
• Cargas de vento em painéis solares.

Equipamento industrial

• Simulações internas de peças móveis, como válvulas e bombas;
• Simulação de processos de mistura (agitadores, misturadores);
• Gerenciamento térmico em data centers;
• Fluidos com propriedades reológicas complexas (modelos de viscosidade não-newtonianos).

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