Fournir un solveur chimique rapide et évolutif pour des simulations de combustioncombustion efficaces et de haute fidélité

Avantages

  • Utilisez plus de solutions en moins de temps grâce à un solveur chimique rapide et évolutif
  • Fournir des profils d'émissions rapides et précis pour la conception des chambres de combustion grâce à une nouvelle approche de réseau de réacteurs automatisés
  • Veiller à ce que les ressources de calcul soient pleinement utilisées grâce à des solveurs hautement efficaces et évolutifs
  • Utiliser une méthode d'adaptation de la maille du flux réactif spécifique au modèle pour garantir des résultats précis avec un effort réduit en structurant la maille à l'avance, ce qui est parfait pour les flammes transitoires
  • Obtenez la réponse haute-fidélité dont vous avez besoin pour les gaines de combustion grâce à la méthode multi-échelle de temps pour les simulations de chaleur avec LES

Résumé


Les systèmes de combustion de la prochaine génération sont soumis à des contraintes de plus en plus sévères.Flamme
Des réglementations strictes en matière d'émissions, un marché concurrentiel, de nouveaux carburants et de nouvelles compositions de carburant font que rester compétitif est plus difficile que jamais.
En outre, de nouvelles technologies telles que la fabrication d'additive créent des possibilités illimitées d'optimisation des géométries des chambres de combustion. Cependant, sans expérience dans ce domaine, il est difficile pour les ingénieurs d'appliquer ces techniques.
Un jumeau numérique haute fidélité résout ces problèmes, permettant l'expérimentation, l'exploration et l'optimisation de la conception avant qu'un prototype physique d'un
produit existe.

L'évaluation efficace des performances des systèmes de combustion est un défi important pour les outils de simulation actuels. Pour être efficaces, ces outils doivent être capables de

  • Analyse haute-fidélité pour obtenir une évaluation précise des performances dans le monde réel. Toutes les caractéristiques physiques doivent être prises en compte, telles que les interactions thermoacoustiques et sonores, les échelles de temps multiples, la réduction des émissions à très faible niveau et les nouvelles compositions chimiques des carburants.
  • la vitesse et l'extensibilité afin d'effectuer des simulations avec une résolution suffisante dans des délais pratiques
  • L'exploration de la conception, qui est nécessaire pour répondre à des contraintes de conception complexes, telles que les émissions, tout en obtenant le meilleur avantage concurrentiel grâce à la performance
  • Manipulation de géométrie complexe pour faire face aux nouvelles techniques de fabrication d'additifs


Le logiciel Simcenter™ STAR-CCM+™ est un outil de calcul de la dynamique des fluides (CFD) polyvalent doté de capacités multiphysiques complètes. Avec une seule interface utilisateur intégrée, vous pouvez utiliser une suite complète de modules physiques couplés pour créer un jumeau numérique haute fidélité d'une application réelle.

Avec Simcenter STAR-CCM+, l'utilisateur de la simulation de combustion bénéficie de flux de travail améliorés et de fonctionnalités telles que

  • Un système de conception assistée par ordinateur (CAO) automatisé pour la simulation de la géométrie d'une chambre de combustion complexe et nouvelle
  • Flux de travail automatisé pour les flammes, y compris la génération de la table des flammes, de l'importation du mécanisme à la construction de la table, l'intégration et l'analyse
  • Exploration de la conception intégrée pour équilibrer les compromis complexes nécessaires à la conception d'une chambre de combustion moderne lorsque l'enveloppe de fonctionnement est très limitée
  • Des outils d'analyse de données innovants, notamment des capacités telles que la focalisation des données pour répondre à des questions telles que le lieu le plus probable de formation de suie, ainsi que la réalité virtuelle (RV) collaborative pour permettre à tous les acteurs de la conception des chambres de combustion (équipe de transfert de chaleur, équipe de combustion, équipe d'intégration mécanique) d'examiner, de discuter et de critiquer en temps réel en équipe

Combustion de pointe
Le logiciel Simcenter STAR-CCM+ fournit des modèles de combustion de pointe issus de la recherche la plus récente, afin de garantir que les utilisateurs disposent des meilleures capacités au bout des doigts, par exemple :

  • Chimie complexe avec fermeture de flamme turbulente pour une prédiction précise des émissions avec propagation et positionnement de la flamme
  • Modèle à flamme épaissie pour une combustion précise sans avoir besoin de maillage trop grande
  • Modèle de réseau de réacteurs pour des études d'émissions rapides
  • Modèles d'allumage complexes tels que le modèle d'allumage par étincelle à étirement imposé (ISSIM) et le modèle d'allumage par étincelle à grille secondaire pour saisir les événements d'allumage

Vitesse et performanceChambre
Pour répondre aux contraintes sévères du marché de la combustion, il est nécessaire de former plus d'itérations de conception au début du cycle de conception afin d'éviter des problèmes coûteux lors de la production. Le Simcenter STAR-CCM+ permet d'atteindre cet objectif en garantissant que les simulations de combustion fonctionnent efficacement avec nos technologies :

  • Un solveur de chimie de pointe, propriétaire d'équations différentielles ordi- naires (ODE), qui rend toutes les simulations plus rapides, quelle que soit de la taille du mécanisme. Pour les mécanismes de grande taille comportant plus de 100 espèces transportées, nous utilisons automatiquement le solveur épars Simcenter STAR-CCM+, ce qui accélère considérablement les calculs
  • Une mise à l'échelle linéaire, dont l'efficacité a été prouvée par des critères de référence
  • De puissantes techniques d'accélération chimique pour réduire encore la durée d'exécution
  • Regroupement pour le comptage des grands maillages afin de réduire le nombre de calculs de chimie
  • Réduction des mécanismes dynamiques pour les grands mécanismes afin de réduire le nombre de voies chimiques considérées
  • La tabulation adaptative in situ (ISAT) pour les petits mécanismes réduit le nombre de calculs chimiques, ce qui optimise la durée d'exécution
  • Notre formulation unique de solveur à pression implicite avec dédoublement des opérateurs (PISO) offre des performances efficaces pour les simulations de combustion haute fidélité à grands tourbillons (LES)
  • Minimiser le nombre de cellules pour obtenir un temps d'exécution rapide grâce à notre modèle spécifique d'adaptation du maillage du flux réactif pour garantir que les cellules ne sont placées que là où le flux réactif en a besoin
  • Approche de modélisation à plusieurs échelles de temps pour coupler le transfert de chaleur conjugué à la combustion LES pour des simulations très précises des chemises de combustion

Evaluation 30 jours Simcenter STAR-CCM+

Note: Items marqués sont des champs requis.

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