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Mit NUMECA CFD Solutions schnell zum Ergebnis

Die Entwicklung und kontinuierliche Verbesserung von Komponenten erfordert ein genaues Verständnis der vorliegenden komplexen Strömungsphänomene – von der Teilkomponente bis zum Gesamtsystem. Die Produktstrategie von NUMECA International S.A. basiert auf der Entwicklung anwendungsspezifischer Software-Umgebungen für CFD, Optimierung und Aeroakustik.

CFD Package für alle Arten von Turbomaschinen

Beschreibung

Turbo ist das weltweit schnellste Tool für CFD- und FSI-Simulationen von Turbomaschinen. Ob Industrieverdichter, Windturbine, Turbolader, Hydraulische Turbine, Flugantriebe, Pumpe oder stationäre Gasturbine: Turbo ist genau auf diese Anwendungen spezialisiert!

Rotierende Strömungen für kompressible wie für inkompressible Fluide aller Art, für jeden Geschwindigkeitsbereich, von kriechend bis in den hohen Überschall, sind die Domäne von Turbo. Eine benutzerfreundliche und intuitive graphische Oberfläche ermöglicht die einfache Konfiguration und das souveräne Management Ihrer Turbomaschinen Simulationen.

Ob einzelne Betriebspunkte, Drehzahllinie oder ganze Kennfelder: Alle Programmteile können sowohl über die graphische Benutzeroberfläche wie auch im Batch Modus gesteuert werden.

  • AutoGrid5™: Automatische Generierung strukturierter Multiblocknetze höchster Qualität für Turbomaschinen bei minimalen Benutzereingaben
  • IGG™: Interaktiver Geometrie Erzeuger und strukturierter Multi-Block Netzgenerator
  • Turbo Solver: Anerkannt als schnellster CFD-Löser: Multi-Grid Algorithmus, Konvergenzbeschleunigung, Turbomaschinen-Startlösung, High Perfomance Computing
  • CFView™: Turbomaschinen spezifisches Post-Processing, qualitative und quantitative graphische Darstellung der Ergebnisse
Solving
  • Turbo

Key Features

  • Alle Fluide (inkompressibel bis kompressibel, Ideal-, Real- und Condensable Gas)
  • Alle Geschwindigkeitsbereiche (kriechend bis hypersonisch)
  • Automatisierte Berechnung von Kennlinien und Kennfeldern
  • High Performance Computing mit linearer Beschleunigung bis 500 Kerne
  • Automatische Erstellung von Drehzahlkurven/ Erstellung von Drehzahlkurven mit 3 Klicks
  • einfachem Datenexport
  • Multi-Grid Algorithmus zur Beschleunigung der Konvergenz
  • Unterstützung nicht knotenkonformer Randbedingungen
  • Erstellung und Modifikation des Setups per Python Script möglich
  • Multiphysics: Aeroakustik
  • Weitere integrierte Features: Transitionsmodelle, Kavitation, Partikel Verfolgung, Conjugate Heat Transfer

Anwendungen

Case Studies

CFD Solver für allgemeine Strömungsanwendungen

Beschreibung

Mit Open lassen sich komplexe Innen-und Außenströmungen zuverlässig simulieren. Das Anwendungsspektrum reicht von Turbomaschinen über Fahrzeugumströmungen hin zu komplexen Verbrennungsvorgängen und Wärmeübergangsproblemen. Die Erweiterung mit OpenLabs schafft dabei eine einfache aber sehr mächtige Schnittstelle, um Einfluss auf die physikalischen Modelle zu nehmen. Open mit OpenLabs™ ermöglicht die feie Entwicklung und den Austausch physikalischer Modelle. Dabei kann gezielt auf CFD-Größen eingewirkt werden, die bei herkömmlichen Codes nicht erreichbar sind. Durch eine einfache Metasprache kann auf eine komplex Programmiervorgänge verzichtet werden.

  • HEXPRESS™: Automatisierter Netzgenerator für hoch qualitative und rein hexaedrische unstrukturierte Rechengitter
  • HEXPRESS™/Hybrid: Paralleler unstrukturierter hexaeder-dominanter Vernetzer für komplexe und unsaubere Geometrien
  • Open Solver: Multi-Grid, Konvergenzbeschleunigung, adaptive Netzverfeinerung, Automatic Load Balancing
  • CFView™: Turbomaschinen-spezifisches Post-Processing, qualitative und quantitative graphische Darstellung der Ergebnisse
Solving
  • Open

Key Features

  • Adaptive Netzverfeinerung: Netzzellen können dort eingesetzt werden, wo die Strömung es verlangt
  • Agglomerative Multigrid-Algorithmen zur Konvergenzbeschleunigung
  • OpenLabs™: Eine Kombination aus Flexibilität quelloffener Software – wie OpenFOAM – und der einfachen Bedienbarkeit, der numerischen Stabilität und dem Support einer kommerziellen Software.
  • LES, DES, DDES: Mit modernsten Methoden auf der Höhe der Zeit
  • Python-API: effiziente Schnittstelle zur schnellen Automatisierung mit Hilfe von Makros

Anwendungen

Case Studies

CFD Solver für Marineanwendungen

Beschreibung

Marine ist ein unstrukturierter CFD-Code, der speziell für hydrodynamische Mehrphasen-Problemstellungen entworfen wurde. Entwickelt an der „Ecole Centrale du Nantes“ und kommerziell vertrieben durch NUMECA International S. A., hat sich Marine weltweit schnell – von Schiff-Designern bis hin zum Spitzensport (America‘s Cup) – durchgesetzt. Neben der kurzen Einarbeitungszeit, bedingt durch die weit automatisierte Vernetzung in HEXPRESS™ sowie ein intuitives GUI, ist die sehr hohe Genauigkeit der Berechnungsergebnisse die große Stärke dieses Werkzeugs. Letztere wurde dabei vielfach, z.B. in numerischen Schleppversuchen sowie bei echten Testfahrten auf See unter Beweis gestellt.

  • HEXPRESS™: Automatisierter Netzgenerator für hoch qualitative und rein hexaedrische unstrukturierte Rechengitter
  • HEXPRESS™/Hybrid: Paralleler unstrukturierter hexaeder-dominanter Vernetzer für komplexe und unsaubere Geometrien
  • Marine Solver: 6DOF inkompressibler Strömungslöser mit Freiflächenabbildung; bekannt für die beste Genauigkeit aller Arten von Marine Anwendungen
  • CFView™: Turbomaschinen spezifisches Post-Processing, qualitative und quantitative graphische Darstellung der Ergebnisse
Solving
  • Marine

Key Features

  • Isotherme, inkompressible Mehrphasenströmungen
  • Starrkörperdynamik mit allen 6 Freiheitsgraden
  • Automatische Netzanpassung (AGR – Adaptiv Grid Refinement)
  • Turbulenzmodellierung bis hin zu DES
  • Kavitation & Uncertainty Quantification
  • Propeller: von Actuator Disc bis hin zu Sliding Grid
  • Transition und FSI (coming soon!)

Anwendungen

Case Studies

Lattice Boltzmann basierte CFD-Solution

Beschreibung

LB ist eine Lattice-Boltzmann basierte CFD Software, welche die bestehenden NUMECA CFD – Lösungen vervollständigt.

Das Ergebnis einer langjährigen und intensiven Partnerschaft zwischen NUMRI und FlowKit war der Open-Source Code PALABOS, der weiter verbessert und in die OMNIS™ Platform integriert wurde. So bietet LB nun ein breites Konfigurationsspektrum für eine große Bandbreite an industriellen Anwendungen und Prozessen.

Insbesondere die Handhabung hochkomplexer Geometrien auf einer mesoskopischen Ebene, ohne dass ein Netz wie bei herkömmlichen CFD-Lösungen erstellt und optimiert werden muss, zeigt eine Stärke dieses Ansatzes.

Aufgrund der effizienten Parallelisierung kann die Durchlaufzeit sogar schneller als mit herkömmlichen Navier-Stokes-basierten LES-Simulationen sein.

Key Features

  • Hocheffiziente Parallelisierung
  • Modellierung hochkomplexer Geometrien ohne Vernetzung
  • Mehrkörper-Kontakt-Simulation
  • Mesoskopische, volltransiente Modellierung komplexer Fluidströmung
  • Freie Oberflächen & Mehrphasen Strömungen
  • Wärmeübergang
  • Chemische Reaktionen
  • Nicht-newtonsche Fluide
  • Berechnung von Oberflächenspannungen
  • Poröse Medien

Anwendungen

  • Automotive: Antriebsstrang, Getriebe, Kupplungen, Lager
  • Hydro Energy: Filter
  • Volumetrische Pumpen, Mixer
  • Geophysikalische Flüsse
  • Biofluide
  • Fluid-Membran-Wechselwirkungen mit großer Verformung

 

Case Study