Cradle scFLOW V14新功能详解

01Addition of CAD data conversion library (CAD数据转换库的添加)

MSC CAD翻译器比传统库更快地转换数据

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图1


02条件设定向导

在条件向导设定分析条件.

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图2

以往导入的网格 (Parasolid-based)

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图3



新版本导入的网格 (solid-based)

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图4


03高速导入CAB文件不连续网格功能的加强(Enhanced discontinuous mesh)

每一个元素可以投影

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图5

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图6

案例: 球面不连续网格的连接

目的 1: 由任意曲面组成的区域

目的 2: 简化不连续网格设置        

-  不需要指定详细的投影类型        -  仅1个区域定义为不连续网格
         



04自适应网格生成功能

网格自适应生成功能包括网格生成和求解器执行。每次网格生成基于前面的计算结果,自动在物理量变化大的地方加密,例如速度变化大的地方。

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图7

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图8

案例:基于激波的自适应网格加密




05加强版重叠网格(Enhanced overset mesh)

重叠网格增加了新的功能。

         -可任意指定哪个区域为计算域(如背景网格与重叠网格重叠区域,也可以包括不重叠区域)

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图9

         -将无网格内部区域视为障碍物(实体)          

        -可包括多个实体和障碍物的多重网格的重叠          

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图10

        注:

   - 建议重叠网格的尺寸相近

         - overlapping meshes will be connected directly.

 

重叠网格与自由液面,六个自由度分析,密度基可压缩流动,空化分析结合使用。

如图所示的是风速测速仪随着来流风旋转分析,此案例中六个自由度与重叠网格相结合分析。

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图11

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图12

改进了并行计算的存储器分配.

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图13    

 



06精细界面重建方法( FIRM )            

     新方法使得自由表面流动的分析具有更高的精度。FIRM可以应用于分析高精度自由液面要求的分析,如液滴和气泡。

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图14

FIRM可以考虑可压缩液体,并可以分析沸腾分析

案例:油箱晃动分析

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图15

案例:管内沸腾分析

Scflow仿真结果与实验结果非常吻合。

参考文献:Yang et al., Int. J. Heat Mass Transfer, 51, 1003-1016 (2008).




07增强空化模型(Enhanced cavitation function),空化模型支持不可压缩流动

其目的是稳定的空化分析和支持稳态分析。稳定流动分析包括空化现象,而不需要预先计算可压缩流体分析中所需的初始流动。

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图16

案例:NAA00 15型翼型的空化性能评价

空化模型支持自由液面模型。            

目的是同时分析螺旋桨产生的波浪和空化现象。

可压缩空化模型与自由液面不兼容。

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图17

案例: 半浸式螺旋桨空化分析  

粉红色为空化等值面


08液膜模型(Liquid film analysis)

可以分析液滴附着在壁上产生的液膜

   - 粒子碰到壁面生成液膜.                        

   - 液膜考虑二维模型.            

   - 可考虑温度 *.                    

   - 可考虑液膜蒸发*.                

 

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图18          

 注:液膜速度不影响主流流体速度。

案例:水滴在管道中喷洒形成液膜案例      


09增强密度基求解器(Enhanced density-based solver)密度基求解器增加了新功能.


-冲击波函数的激波可视化

- 固体导热耦合

- 动网格 (ALE), 稳态计算 ALE

- 不连续网格 / 周期性边界条件

- 重叠网格

- LES

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图19

案例: 跨音速机翼绕流


模型:NASA-CRM

网格:15 million

计算条件:主流 Mc=0.847

JFNK (Jacobian-Free Newton-Krylov) 方法针对密度基求解器加速收敛且增加稳定性

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图20



案例:对称翼流动

来流速度: 100 – 600 [m/s]

鸟等撞击顶盖,使得顶盖碎裂,而碎片对驾驶员影响很大。

为了减小对驾驶员的影响,需要优化顶盖,优化需要对顶盖破碎之后的分离需要精确分析。

如下图所示F35顶盖掉落分析案例,此案例中采用密度基求解器与六自由度模型相结合分析。

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图21




10增强大涡模拟( LES )

LES 模型支持可压缩流体.

   以便于计算LES处理高速流动和声波现象

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图22

注:密度基求解器和压力基求解器都可以用.

案例: 流体共振分析(可视化声波与涡)




11移动导热面板功能(Moving heat conduction panel)


具有无厚度面板移动中考虑换热影响功能

例如下图所示打印机送纸和带状零件移动换热分析

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图23

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图24

案例: 铜制移动带分析  



12GT-SUITE耦合仿真

一维热流体分析软件GT-SUITE耦合分析,可应用于发动机进气/排气系统和冷却系统。

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图25

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图26



13MSC 耦合仿真      

使用MSC联合仿真工具,可以实现MSC软件之间的多物理场耦合。例如scFLOW 和 Marc, scFLOW 和 Adams之间的耦合仿真

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图27

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图28

案例: Marc和scFLOW的耦合分析-FSI 分析

以下是机器人水下运动分析,此案例是与adams耦合分析。

Cradle scFLOW V14 新功能介绍的图29


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