Software Particleworks
Simulace proudění kapalin s volnou hladinou
Simulace proudění kapalin s volnou hladinou nebyly nikdy snazší
Particleworks je CFD software založený na bezsíťové metodě MPS (Moving Particle Simulation). Pomocí této metody je kapalina reprezentována částicemi, což umožňuje snadné simulace proudění s volnou hladinou, rozstřikování, mazání a popis jednotlivých kapek. Velkou výhodou Particleworks oproti běžným CFD nástrojům je absence výpočetní sítě, díky čemuž lze zrychlit celý proces simulace. Particleworks poskytuje přímý import geometrie z CAD nástroje bez nutnosti dodatečného čištění a upravování. Kapalina v simulacích je nejčastěji olej nebo voda, ale díky jednoduchému popisu viskozity lze v Particleworks vytvářet i nenewtonské kapaliny, včetně implementace vlastního viskózního modelu. Výpočet probíhá na jedné nebo více grafických kartách současně (multi-GPU), zásluhou čehož dochází k výraznému zkrácení výpočetního času, dodatečnému zpřesnění simulace nebo možnosti výpočtu rozsáhlejších úloh.
Příklady využití v praxi:
- Mazání převodovek pro automobilový průmysl
- Chlazení mechanických součástí motoru a elektromotoru
- Analýza zaplavení podzemních zařízení
- Tvorba bublinek při mazání motoru olejem
- Ostřik automobilu vodou (kaluže, déšť), bahnem či prachovými částicemi
- Ostřik korečku Peltonovy turbíny
- Chování vody v cisterně při přejezdu
- Napouštění a vypouštění nádoby či nádrže
- CHT analýza proudění s volnou hladinou
- Charakter tečení roztavených kovů
- Míchání velmi viskózních tekutin
- Míchání směsí prášku a kapaliny ve farmaceutickém průmyslu
- Injektáž plastů
- Nalezení potřebného momentu na provoz ozubených kol
- Mazání ložisek
Klíčové vlastnosti:
- CFD software založený na bezsíťové metodě
- Modelování proudění s volnou hladinou
- Jednoduchá a přesná simulace rozstřiku kapiček
- Pro velmi málo stlačitelné kapaliny
- Rychlý výpočet pomocí Multi-GPU
- Modely povrchového napětí, odporu vzduchu i turbulentního proudění
- Pokročilé fyzikální modely kalibrované s experimenty
- Nenewtonovské tekutiny
- Jednotné prostředí pro přípravu, simulaci i post-processing
- Vázaná simulace tekutiny, prášku a tuhého tělesa
- Simulace přenosu tepla mezi kapalinou a tuhým tělesem
- Particleworks vykazuje efektivní škálovatelnost od stolních počítačů po velké servery
- Přímý import souboru z CAD softwaru
Bonusy:
- Particleworks je možné propojit s Granuleworks k vytvoření simulace proudění s volnou hladinou obsahující sypký materiál (tuhé částice).
- Software je možné propojit s RecurDyn k řešení dynamiky více těles. Díky tomu lze simulovat rozsáhlé modely s mnoha kontakty a pružnými tělesy.
- Particleworks je možné propojit pomocí univerzálního FMI rozhraní (Functional Mock-up Interface) s programy třetích stran.
Doplňující informace:
- Ačkoliv samotný ParticleWorks obsahuje velice dobré nástroje na post processing a vykreslování výsledků, lze je také pomocí rozšíření převést do běžných renderovacích programů (např. Blender, Maya, 3ds Max).
- V porovnání s běžnými SPH (Smoothed-Particle Hydrodynamics) řešiči je ParticleWorks využívající MPS metodu řádově rychlejší. U MPS metody není z principu vyžadován tak malý časový krok, jako je tomu u SPH metody.
- Particleworks při řešení využívá Lagrangeovu metodu.
Mohlo by Vás zajímat
Jak vyzrát na provozní deformace ve strojírenství: moderní nástroje pro zvýšení spolehlivosti konstrukcí
Článek Více
