NUMECA Adventskalender

21. Dezember

 

 

21. Dezember. Schauen wir mal, was sich hinter dem heutigen Türchen verbirgt.

Entwurfsoptionen &; Vorlagen für die Maschenautomatisierung in OMNIS™

Wie kann eine einfache Automatisierung für die Untersuchung von Geometrievariationen in OMNIS™ aussehen?

Wir geben hier die Antwort: Wir zeigen Ihnen, wie Sie mit Python den Prozess vom Geometrieimport bis zum Meshing automatisieren können und wie Sie effizient mit Templates in der GUI arbeiten. Von der Teil- bis zur Vollautomatisierung im Batch-Modus ist alles möglich. Die Wahl liegt ganz bei Ihnen.

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oder deutsch gesprochen:

20. Dezember

 

 

Heute ist der 20. Dezember. Mal sehen, was sich hinter dem heutigen Türchen verbirgt.

Entwurf und Analyse eines Zentrifugalverdichters für Kühlkreisläufe

Eines unserer jüngsten Projekte wurde durch eine Anfrage eines neuen Kunden, der Teqtoniq GmbH , ausgelöst. Die Zielsetzung: Einen effizienten Arbeitsablauf zu etablieren, um eine Turbomaschine für einen Kältekreislauf von Grund auf zu entwerfen, d.h. von den Geschwindigkeitsdreiecken bis hin zu einem endgültigen 3D-Design. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde ein Testfall mit Hilfe der CAE-Software von Cadence und Concepts NREC entworfen. Dieser Artikel beschreibt kurz die Methodik und fasst einige numerische Ergebnisse aus diesem vorläufigen Entwurf zusammen.

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19. Dezember

 

 

Die ersten Kerzen werden angezündet… erst eine, dann zwei, dann drei, dann vier!

Einen schönen vierten Adventssonntag an alle und mal sehen, was sich hinter Türchen Nummer 19 verbirgt?

Entwurf und Optimierung einer Inline-Pumpe für Schiffsanwendungen

Pumpen in Schiffen sind mit verschiedenen Herausforderungen konfrontiert: Langlebigkeit und Wartungsfreundlichkeit sind ein wichtiger Kostenfaktor, während die beengten Platzverhältnisse kleine Gesamtabmessungen der Pumpe, einschließlich Saug- und Druckleitungen, erfordern. Eine interessante Konfiguration ist der so genannte Inline-Typ, bei dem beide Kanäle eine gemeinsame Achse haben, die senkrecht zur Welle des Zentrifugallaufrads verläuft. Eine solche Verdrehung und Biegung des Strömungskanals geht jedoch in der Regel zu Lasten des Wirkungsgrads und der Förderhöhe und birgt ein höheres Kavitationsrisiko.

Die deutschen Pumpenexperten der @Allweiler GmbH evaluieren NUMECA für ihre CFD- und Optimierungsaufgaben: eine Kreiselpumpe wird auf eine Inline-Konfiguration umgestaltet und optimiert!

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18. Dezember

 

 

Mal sehen, was sich hinter Türchen Nummer 18 verbirgt?

Meridionale Effekte mit AutoGrid5™

Natürlich wäre es vorteilhaft, Dichtungen und Hohlräume bei der CFD-Simulation von Turbomaschinen zu berücksichtigen – aber die Vernetzung…
Für achsensymmetrische Geometrien kann die Verwendung eines Meridionaleffekts, NUMECA intern auch ZR-Effekt genannt, das Leben und die Vernetzung erheblich erleichtern. Sehen Sie, wie eine Labyrinthdichtung innerhalb weniger Minuten vernetzt (strukturiert!) wird!

17. Dezember

 

 

17. Dezember – öffnen wir das Türchen von heute

Toyota Motorsports optimiert mit FINE™/Design3D seine ohnehin schon leistungsstarken Turbolader-Komponenten noch perfekter.

Bei dieser multidisziplinären Optimierung werden CFD- (Computational Fluid Dynamic) und CSM-Simulationen (Computational Structural Mechanic) berücksichtigt, um zu gewährleisten, dass Formänderungen nicht zu inakzeptabel hohen Belastungen führen. Alle aerodynamischen Ziele werden erfüllt und die strukturelle Integrität ist ebenfalls gewährleistet. Die Ergebnisse der Optimierung sind sehr zufriedenstellend:

1. Steigerung des Wirkungsgrads um bis zu 1,4 % (Prozentpunkte)
2. Bis zu 8,0% höheres Gesamtdruckverhältnis
3. Beibehaltung des Drosselmassestroms
4. Verlängerung der Schwallstrecke um bis zu 5%
5. Von-Mises-Spannungen liegen unter dem Grenzwert

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16. Dezember

 

 

Setzen wir die Segel und sehen wir, was sich hinter Tür Nummer 16 verbirgt?

Overset Grids und Adaptive Grid Refinement (AGR) für Schiffsanwendungen

Diese beiden Techniken ermöglichen sehr realistische und effiziente Simulationen: Overset Grids heben alle Beschränkungen für Körperbewegungen auf, zum Beispiel für gesteuerte Ruder oder Schiffe in schwerer See. AGR sorgt darüber hinaus für ein lokal feines Gitter in den Interpolationszonen, was die Genauigkeit bei minimalen zusätzlichen CPU-Kosten erhöht. Außerdem kann AGR relevante Strömungsmerkmale wie starke Gradienten oder die Position der freien Oberfläche erfassen, und das Netz wird in Raum und Zeit folgen.

Außerdem sind sie dank des CWizard einfach zu bedienen. In unserem Lifehack zeigen wir einige Hauptanwendungen und wie Sie loslegen können:

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15. Dezember

 

 

Mal sehen, was sich hinter Türchen Nummer 15 verbirgt?

Online-CFD-Kurs endet mit Rocket Science.
Es war eine Freude, das große Interesse so vieler Studenten an der Version 2021 des Online-CFD-Kurses mit Omnis™ zu sehen. In der letzten Unterrichtsstunde simulierten die Teilnehmer eine Trägerrakete, die mit Ma=1,5 fliegt. Wir wünschen ihnen alles Gute bei der Anwendung ihres neu erworbenen Wissens in zukünftigen CFD-Projekten.
Folgen Sie uns hier auf LinkedIn, um in Kontakt zu bleiben, oder melden Sie sich für unsere Erinnerungsmail an, um pünktlich zur Ausgabe 2022 zu erscheinen:

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14. Dezember

 

 

14. Dezember: Öffnen wir das heutige Türchen!

Müssen Sie einen gegenläufigen offenen Rotor über Nacht laufen lassen? Natürlich instationär!

Dann ist unsere Nonlinear Harmonic (NLH)-Methode Ihr Werkzeug, das Ihnen im Vergleich zu einem klassischen instationären Ansatz einen Faktor 1.000 an CPU-Zeit spart. Diese frequenzbasierte Methode wird auf die gegenläufigen Rotoren, den Triebwerksmast und den Rumpf angewandt und modelliert die vollständig instationären Wechselwirkungen zwischen allen Komponenten für Leistungsvorhersagen oder sogar als Input für akustische Simulationen.

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13. Dezember

 

 

Mal sehen, was sich hinter Türchen Nummer 13 verbirgt?

Wir möchten Sie zu unserem Live-Webinar am 15. Dezember einladen:

Simulation von Wasserturbinen mit Omnis CFD.

Lernen Sie die Vorteile des Omnis Open Pressure-Based Solver für die Simulation von Wasserturbinen kennen, jetzt auch für instationäre Simulationen, und stellen Sie Ihre Fragen live an unsere Experten.

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12. Dezember

 

 

12. Dezember: Auf halbem Weg in die Adventszeit

Und zur Halbzeitshow bringen wir Ihnen den diesjährigen CFD Marine Workshop: ein Potpourri von Beiträgen von Partnern wie Friendship Systems, Kunden wie MMG und akademischen Anwendern wie der Federal University of Rio de Janeiro. Es wurden viele Anwendungen und Methoden behandelt, kleine Motorboote, elektrische Fähren, Offshore-Strukturen, Optimierung und Parametrisierung – ein großes Lob an alle Referenten! Und an die fast 100 Teilnehmer.

Falls Sie es verpasst haben: wir haben es auf Band:

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11. Dezember

 

 

11. Dezember – öffnen wir die Tür von heute!

Ahh, ein wenig instationäre CFD + FSI (Fluid-Struktur-Interaktion) an einer Radialturbine, durchgeführt von unseren langjährigen Kunden und Turbomaschinenexperten der Universität Stuttgart. Ein vollständig strukturiertes Netz und die frequenzbasierte NLH-Methode ermöglichen beeindruckende Durchlaufzeiten für solche Simulationen – ohne Kompromisse bei der Genauigkeit. Und natürlich durch experimentelle Daten belegt.

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10. Dezember

 

 

Unglaublich, wie schnell die Zeit vergeht. Es ist der 10. Dezember. Mal sehen, was sich hinter der heutigen Tür verbirgt.

Im Wettlauf um umweltfreundlichere Elektroflugzeuge entwickelt Pipistrel einen Propeller, der speziell für die Nutzung der Energierückgewinnung während des Fluges durch CFD-Optimierung geeignet ist. Sie setzen den Propeller als Windturbine in der Luft ein, indem sie die beim Sinkflug eines Flugzeugs entstehende Energie in elektrische Energie umwandeln und in einer Batterie speichern. Die Leistung des Propellerentwurfs wird mit OMNIS™/Turbo numerisch berechnet.

Die Ergebnisse sind:

– Das Flugzeug verbraucht während des Steigfluges 6% weniger Energie.
– Der Nettoenergieverbrauch während der Steig-/Sinkflugmanöver sinkt um 19 %.
– Die Anzahl der Verkehrsmusterumläufe wird um 27 % erhöht.

Interessieren Sie sich für weitere Details? Hier können Sie die gesamte Fallstudie abrufen

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9. Dezember

 

 

9. Dezember

Mal sehen, was sich hinter der Tür Nummer 9 verbirgt?

Heute bewerten wir die Windlasten auf einem Slender Vessel. DAMEN und Cadence Computational Fluid Dynamics entwickelten eine CFD-Methode zum Nachweis der Fähigkeit eines Schiffes, bei starkem Seitenwind zu überrollen. Ein numerischer Windkanal ahmt die normalerweise experimentell durchgeführte Validierung nach, die von instationären RANS-Simulationen bis hin zu DES-Methoden reicht, um die erforderliche Genauigkeit zu gewährleisten: ein Seite-an-Seite-Vergleich zeigt eine sehr gute Übereinstimmung zwischen Experiment und CFD. Letztere kann jedoch leicht auf den vollen Maßstab erweitert werden und erweist sich auch als kosteneffizienter.

Eine vollständige Beschreibung ist hier zu finden:

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8. Dezember

 

 

Mal sehen was sich hinter Tür Nummer 8 verbirgt ?

Planen Sie den Entwurf einer neuen Turbomaschine?

Vielleicht sind unsere Entwurfswerkzeuge genau das, wonach Sie suchen. Nehmen Sie sich eine Minute Zeit, um sich einen ersten Eindruck zu verschaffen oder schauen Sie sich einen unserer Lifehacks zum Thema “Intuitiver Entwurf von Turbomaschinen” genauer an. Ob Axial- oder Radialturbine, Pumpe, Lüfter oder Verdichter. Wir haben für jede Turbomaschine ein Auslegungswerkzeug.

Lifehack#8 ansehen

7. Dezember

 

 

Mal sehen, was sich hinter Tür Nummer 7 verbirgt?

Heute sehen wir OMNIS™/AutoSeal in Aktion in dieser kurzen Demo der Geometrievorbereitung des Honda CR-V (freundlicherweise zur Verfügung gestellt von Honda).

CAD-Daten von schlechter Qualität und hochkomplexe Geometrien führen zu langen Vorbereitungs- und Einrichtungszeiten und erfordern viele manuelle Eingaben, um ein qualitativ hochwertiges Netz zu erhalten. Die AutoSeal-Technologie automatisiert diesen gesamten Prozess, ohne dass Details der Geometrie verloren gehen, und liefert hochwertige Netze für die CFD-Analyse.

HONDA bezeugt einen bedeutenden Durchbruch bei der Vernetzungsgeschwindigkeit mit Cadence AutoSeal und OMNIS™/HEXPRESS.

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6. Dezember

 

 

06. Dezember

Schuhe aus, Socken aus – der Nikolaus kommt.
Und während wir auf den Nikolaus warten, werfen wir einen Blick hinter Türchen Nummer 6!

Heute sehen wir das Öffnen von Doppelscheiben-Rückschlagventilen. Das Öffnen der Rückschlagventile wird hauptsächlich durch die hydraulischen Kräfte verursacht, die auf die Scheiben wirken. Ein Zweischeiben-Rückschlagventil wird hauptsächlich durch die Federkraft geschlossen. Hier wird der instationäre Durchfluss durch ein typisches Ventil in FINE™/Marine untersucht und der Öffnungsvorgang des Ventils analysiert.

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5. Dezember

 

 

Die ersten Kerzen werden angezündet. Erst eine, dann zwei …!

Einen schönen zweiten Adventssonntag an alle. Mal sehen, was sich hinter Türchen Nummer 5 verbirgt?

Bei strukturierten Gittern, zum Beispiel erstellt mit AutoGrid, wird großer Wert auf die Ausrichtung der Zellen entlang der Strömung gelegt. Der Einfachheit halber wird bei der unstrukturierten Vernetzung in OMNIS™ meist ein kartesisches Hintergrundgitter verwendet, welches flexibel einsetzbar ist und dazu eine gute Netzqualität liefert. Dennoch lässt sich häufig mit nur geringem Mehraufwand ein der Geometrie angepasstes Hintergrundgitter erstellen, welches den Vorteilen strukturierter Netze deutlich näherkommt.

Wie wäre es mit einem zylindrischen Netz? Oder etwas ganz Eigenes? Wir zeigen in diesem Lifehack, was sonst noch möglich ist.

4. Dezember

 

 

Mal sehen, was sich hinter Türchen Nummer 4 verbirgt?

Sci-Fi-Fans erkennen sicherlich den kolonialen Viper-Jäger aus der Fernsehserie Battlestar Galactica. Gezeigt wird der ursprüngliche Entwurf im Vergleich zu einem optimierten Entwurf in verschiedenen Stadien des Wiedereintritts, wobei der Schwerpunkt auf Leistung und Schiffsstabilität liegt.

Der gesamte CFD- und Optimierungsprozess ist ein gut entwickelter Arbeitsablauf von Masten Space Systems, der NUMECA-Tools für die Parametrisierung, Vernetzung, Lösung und Designoptimierung verwendet. Er ist vollständig an HPC-Umgebungen angepasst und berücksichtigt aerodynamische Leistung, Steuerung, Lasten und aerothermische Erwärmung bei gleichzeitiger Flugbahnoptimierung.
Bei Masten ermöglichen diese Tools eine höhere Wiederverwendbarkeit und damit geringere Startkosten bei gleichzeitiger Verbesserung des ökologischen Fußabdrucks. Nicht nur bei der Colonial Viper.

Wenn Sie mehr Details erfahren möchten, folgen Sie dem Link und lesen Sie weiter.

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3. Dezember

 

 

Mal sehen, was sich hinter Türchen Nummer 3 verbirgt?

Heute werfen wir einen Blick auf die vollständig gekoppelte strömungsdynamische Simulation eines kompletten Gasturbinentriebwerks, die von @NUMECA is now Cadence durchgeführt wurde. Die Analyse bestand aus einer einzigen, vollständig gekoppelten 3D-CFD-Simulation der Strömung eines neu konstruierten KJ66-Triebwerks. Ein vereinfachtes Flamelet-Modell wird verwendet, um die Einspritzung und Verbrennung von Kraftstoff in der Brennkammer zu modellieren. Unter Verwendung einer fortschrittlichen RANS-Behandlung mit Eingaben aus der nichtlinear-harmonischen (NLH) Methode (verfügbar als Modul für OMNIS™/Turbo) werden tangentiale Ungleichförmigkeiten erfasst und die Strömungsphysik der Interaktion zwischen Verdichter, Brennkammer und Turbine bewertet.

Wenn Sie mehr Details erfahren möchten, folgen Sie dem Link und lesen Sie weiter.

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2. Dezember

 

 

Gestern haben wir euch einen CFD-Adventskalender versprochen. Mal sehen, was sich hinter Türchen Nummer 2 verbirgt.

Heute schauen wir uns die Antriebsmodellierung mit einer Antriebsscheibe in Schiffsanwendungen genauer an. Um die Sache etwas aufzupeppen, haben wir einige schräge Wellen und eine Rudersteuerung eingebaut. Bei der Aktuatorscheibe handelt es sich um ein vereinfachtes Propellermodell, das aus rechnerischer Sicht sehr kostengünstig ist, obwohl es bereits eine gewisse Wechselwirkung zwischen Propeller und Rumpf (sowie Anhängseln und Rudern, wenn Sie möchten) berücksichtigt. Das macht es ideal für sehr realistische und komplexe Simulationen wie das Seeverhalten.

Details zu unserer Antriebsscheibe finden Sie in Rodrigo Correas Life Hack 11.

1. Dezember

 

 

Die ersten Kerzen werden angezündet… Die Erste …!

Weihnachten steht vor der Tür. Nichts auf der Welt ist so mächtig wie eine Idee, deren Zeit gekommen ist. Wir möchten Ihnen die Weihnachtstage mit unserem digitalen CFD-Adventskalender versüßen. Jeden Tag posten wir einen Rückblick auf unsere besten CFD-Projekte, Lifehacks und Webinare der letzten Jahre, und natürlich sind auch einige neue Veranstaltungen für Sie dabei.

Schauen wir also mal, was sich hinter dem ersten Türchen verbirgt?

Sie denken, Sie haben schon alles gesehen? Herausforderung angenommen! Genießen Sie einen Einblick in die neuesten Projekte von Prof. Dr. Andreas P. Weiß und seinem Team an der OTH Amberg-Weiden – die sogenannte “Elektra-Turbine”. Überschalldüsen, Schockwellen, leider viel zu viel Entropieproduktion – und trotzdem wunderschön! Wenn Sie mehr lesen möchten, folgen Sie dem Link.

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