Семейство программных продуктов Ansys Fluids включает в себя универсальные и специализированные инструменты численного моделирования, обеспечивающие быстрые и точные результаты в широком диапазоне гидрогазодинамических и междисциплинарных задач.
Непрерывное усовершенствование программных продуктов ANSYS в области физических моделей, сеткопостроения, пользовательского интерфейса и параллельных высокопроизводительных вычислений существенно ускоряют процесс моделирования без ущерба для точности. Благодаря интуитивно понятному интерфейсу продукты ANSYS позволяют начинающим пользователям работать быстро и продуктивно.
Отличительные особенности продуктов ANSYS Fluids:
- Автоматизированные инструменты для построения высококачественных сеточных моделей на геометрических моделях различной степени сложности;
- Широкий спектр современных физических моделей;
- Возможность многократного ускорения расчётов за счёт применения высокопроизводительных вычислительных технологий (HPC);
- Возможность решения междисциплинарных задач на стыке механики жидкости и газа, твёрдого тела и электромагнитных процессов;
- Наличие специализированных инструментов для расчёта вращающихся машин, ДВС, электронных устройств, аккумуляторов и т.д.;
- Возможность оптимизации формы непараметризованной геометрической модели методом сопряженных уравнений (Adjoint Solver).
Приложения
Химические, электрические и тепловые процессы в аккумуляторах тесно взаимосвязаны друг с другом. Для обеспечения длительного срока службы аккумуляторов при их проектировании целесообразно использовать инструменты численного моделирования, позволяющие учитывать совокупность данных процессов. Инструменты ANSYS позволяют совершенствовать конструкцию аккумуляторов, обеспечивая при этом баланс между безопасностью, производительностью, размерами, стоимостью и надежностью.
Кавитация - это процесс образования пузырьков пара в жидкости из-за снижения статического давления ниже давления насыщения. Помимо ухудшения гидравлических характеристик изделия, кавитация также может привести к разрушению конструкции. Инструменты ANSYS помогут пользователю на ранних этапах проектирования определить наличие кавитации и степень её влияния на гидравлические характеристики.
Для обеспечения надёжности и эффективности электрических компонентов необходимо контролировать температуру и поддерживать её в определённом диапазоне значений. В процессе преобразования электрической энергии в механическую выделяется тепло, которое непосредственно влияет на температуру магнитного материала, что может приводить к деградации его магнитных свойств, а также вызвать деформацию конструкции. Использование инструментов ANSYS позволяет оптимизировать конструкцию электродвигателей с учётом тепловых, электромагнитных и механических процессов.
ANSYS предоставляет различные способы взаимодействия программных пакетов и передачи данных, что позволяет решать широкий спектр междисциплинарных задач. В рамках междисциплинарных задач пакеты вычислительной гидрогазодинамики (CFD) используются для расчёта силовых и тепловых воздействий текучей среды на конструкцию.
Разработка и оптимизация процессов экструдирования, термоформовки, выдувного формирования, стеклообразования. Инструменты ANSYS CFD способствуют ускорению проектирования технологических процессов и позволяют сократить количество опытных образцов.
Технологии ANSYS HPC позволяют ускорять весь расчётный процесс от построения сетки до обработки результатов расчёта за счёт использования возможности его распараллеливания. Это даёт возможность решать задачи большой размерности, позволяющие получать более достоверные результаты.
При движении со сверх- и гиперзвуковыми скоростями важно правильное разрешение скачков уплотнения и учёт термодинамической неравновесности. Специализированные численные схемы, динамическая адаптация сеточной модели, а также учёт химической кинетики и неравновесности позволяют моделировать данные типы течений с высокой степенью достоверности.
Инструменты ANSYS позволяют моделировать различные виды многофазных течений, как с прямым разрешением межфазной границы, так и с помощью эмпирических моделей. При помощи ANSYS CFD можно моделировать такие виды многофазных течений как газ-жидкость, жидкость-жидкость, газ или жидкость с твёрдыми частицами, а также гранулярные течения, в том числе с применением метода дискретных элементов. При этом можно учитывать различные виды межфазных взаимодействий – кипение, кавитация, поверхностные реакции и т.д.
ANSYS Fluids предоставляет широкие возможности моделирования процессов горения благодаря наличию различных подходов к описанию взаимодействия термохимических процессов и турбулентного смешения. Наличие встроенной валидированной библиотеки кинетических механизмов позволяет моделировать горение различных видов углеводородного топлива (от природного газа и водорода до керосина и биодизельного топлива). Совокупность многофазных моделей и моделей горения позволяет рассчитывать процессы горения твёрдого, жидкого и газообразного топлива.
Инструментарий построения моделей пониженного порядка (ROM) позволяет создавать компактные и быстродействующие модели на основании подробных расчётов. ROM-модели можно использовать для моделирования на системном уровне или создания цифровых двойников изделий.
Инструменты оптимизации ANSYS предоставляют альтернативу параметрической оптимизации, предполагающей большое количество однотипных расчётов. При помощи метода сопряжённых уравнений (Adjoint Solver) можно оптимизировать форму поверхности по различным критериям на уровне сеточной модели без её перестроения и предварительной параметризации геометрии. Конвертация оптимизированных поверхностей из сеточного представления в CAD производится при помощи ANSYS SpaceClaim.
ANSYS предоставляет набор инструментов для каждого этапа моделирования турбомашин (насосов, вентиляторов, компрессоров, газовых и гидравлических турбин и т.д.) от создания твердотельной модели и построения сетки до решения и обработки результатов.
Среди инструментов ANSYS Fluid стоит отметить:
- инструменты профилирования лопаток с возможностью распознавания нейтральной геометрии,
- инструменты предварительного проектирования и 2D расчёта проточной части различных типов лопаточных машин,
- специализированный модуль для построения высококачественных сеточных моделей проточной части,
- специализированные модели взаимодействия лопаточных венцов,
- метод гармонического баланса для нахождения периодического решения в частотной области,
- специализированные средства обработки результатов.
Выбор модели турбулентности – один из самых важных аспектов при моделировании даже самых простых задач. ANSYS CFD содержит широкий спектр моделей турбулентности, от простых однопараметрических до моделей ламинарно-турбулентного перехода и вихреразрешающих подходов.
Флагманские продукты
