Вычислительная гидродинамика

Автоматические построение гексаэдрической сетки для более быстрой и устойчивой сходимости

Некоторые практические методики решения задач гидрогазодинамики требуют максимально возможной точности; в подобных случаях пользователи полагаются на высококачественную гексаэдрическую сетку.

Быстрое, точное, автоматическое создание сеточной модели для CFD

Инженеры часто имеют дело с очень большой и сложной геометрией, представленной  CAD-моделью, либо поверхностной сеткой, которые могут иметь различные недостатки (отверстия или зазоры, которые нужно ликвидировать для получения замкнутой объемной области). Высокие требования к сеточному разрешению часто ведут к моделям большой размерности, требующим значительных вычислительных ресурсов. Устранение всех геометрических недостатков вручную предполагает большое количество ручных операций (и времени); создание таких сеточных моделей может быть достаточно трудоемким.

Быстрое решение сложной физики

Многие пользователи решают задачи со сложной физикой, например, течения с реакциями, многофазные течения. Обычно, чем сложнее физика процесса, тем больше времени необходимо для расчета. Решения ANSYS для гидродинамики разработаны для получения самых быстрых расчетов, т.е. с наименьшим количеством затраченного времени.

 

Увеличение скорости расчета более чем в три раза

Инженеры всегда нуждаются в более быстрых расчетах, и многие используют технологию HPC для увеличения производительности расчетов.  Увеличивая число процессоров, используемых при расчете, часто достигается барьер в масштабируемости, при котором дополнительные процессоры не приводят к соответствующему росту производительности. Разработчики ANSYS Fluent 15.0 значительно улучшили решатель и эффективность распараллеливания при небольших количествах ячеек на ядро. Ниже показан пример отличной масштабируемости модели в более чем 100 млн. ячеек распараллеленной на 15000 ядер кластера.

Поддержка GPU для CFD-решателя

ANSYS исследует различные возможности по ускорению расчетов. В релизе 15.0 ANSYS FLUENT поддерживает решатель в вычислениях на GPU, что может дать ускорение в 2,5 раза.

Улучшения в надежности работы решателя

Инженерам необходимы расчеты, которые имеют надежную сходимость, приводящую к точным результатам. ANSYS создает точную, надежную технологию моделирования таким образом, чтобы инженеры могли сфокусироваться на создании более лучших изделий, достигая сходимости, минимально касаясь численных проблем. 

Постоянное усовершенствование в надежности работы решателя позволяет инженерам получать точные результаты  с минимальным количеством манипуляций в процессе расчета.

Улучшение моделирования теплообмена между текучей средой и оболочечными конструкциями

Для многих инженеров моделирование явления теплообмена между текучей средой и твердой оболочечной областью важно для определения эффективности работы данного программного продукта. Один из примеров – теплообмен между автомобильным капотом и воздухом в подкапотном пространстве. В данном случае существует много проблем:

Быстрое и точное моделирование пленки жидкости

Инженерам часто необходимо иметь расширенные возможности для моделирования задач со сложным поведением многофазных течений. Без постоянного усовершенствования возможностей моделирования инженерам бы пришлось принять многочисленные упрощения на этапе расчета, соглашаться на менее точное представление реального поведения системы, которую они моделируют, или продолжать полагаться на физические испытания для сложных задач.

Главные улучшения в области моделирования жидкой пленки и расчета испарения и конденсации:

Анализ флаттера лопаток и их вынужденной реакции

Поскольку процесс оптимизации формы лопаток в турбомашиностроении продолжается дальше, то необходим более детальный анализ для создания дополнительных улучшений. После моделирования течения с учетом все большей геометрической области и нестационарности процесса течения, более важным становится анализ взаимодействия между текучей средой и конструкцией. Теоретически ANSYS предлагает это реализовать с помощью двустороннего взаимодействия текучей среды и конструкции (2 way FSI), но на практике временные масштабы, затрачиваемые на расчет, делают решение такой задачи труднодостижимым.

Учет влажности и загрязняющих веществ в задачах охлаждения электроники

Инженерам, проектирующим бытовую электронику или установки для охлаждения дата-центров, требуется возможность учитывать относительную влажность воздуха. Инженерам, проектирующим авиационное оборудование, нужно учитывать концентрации выхлопных газов, а также смешение их с воздухом. Таким образом, очень востребовано приложения для моделирования охлаждения электроники с учетом переноса компонентов.

ANSYS Icepak позволяет моделировать процессы переноса и смешения нескольких компонентов: