Il software Nextflow presenta una soluzione SPH versatile, accurata e veloce

10.09.2020
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Nextflow Software introduce una nuova soluzione basata sul metodo SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) per l'esplorazione e l'analisi di flussi di fluidi complessi nei progetti industriali.
Il software Nextflow presenta una soluzione SPH versatile, accurata e veloce

SPH-flow (origine immagine: Nextflow Software)

SPH, il metodo basato sulle particelle, stabilisce un nuovo standard di mercato in CFD
Dopo più di 20 anni di ricerca, grazie a Nextflow Software e ad altri attori, il metodo SPH si è spostato dai laboratori accademici agli uffici di ingegneria industriale. SPH completa l'approccio tradizionale del volume finito (FV) adattato al corpo per flussi di fluidi specifici e complessi.

SPH viene adottato in modo significativo dai produttori automobilistici e dai fornitori di primo livello per applicazioni chiave come la lubrificazione e il raffreddamento di sistemi di trasmissione e trasmissione (inclusi i motori elettrici) o studi sull'attraversamento di fiumi di veicoli (alias guado o guado).

Tuttavia, molti altri settori stanno adottando SPH per altre applicazioni nei settori aerospaziale, marittimo e navale. offshore, ambiente e amp; energia, processi industriali / macchinari e produzione, ecc.

Le caratteristiche principali del metodo SPH sono:

  • SPH risolve le equazioni di Navier-Stokes rappresentando i flussi di fluido con particelle in movimento. È particolarmente adatto per simulazioni che coinvolgono interfacce solide complesse (movimento del corpo, deformazione, contatto ...) e interfacce fluide (multifase, atomizzazione, coalescenza ...). I metodi FV tradizionali sono spesso limitati dalla loro natura basata su mesh e non possono simulare efficacemente tali interfacce.
  • SPH non si basa sulla mesh manuale e consente agli utenti di avviare simulazioni di flusso di fluidi pochi minuti dopo aver preparato i file CAD. I metodi FV tradizionali basati su mesh richiedono operazioni di meshing manuali noiose e dipendenti dall'utente, che richiedono ore o addirittura giorni di ingegneri altamente qualificati.

Flusso SPH: diversi solutori per affrontare tutti gli obiettivi, applicazioni e casi d'uso con SPH
SPH-flow, l'offerta SPH di Nextflow Software, include 2 prodotti complementari per soddisfare tutte le esigenze di ingegneria:

  1. SPH-flow Explorer viene generalmente utilizzato nella fase di esplorazione della progettazione pre-studio, in cui ci si aspetta che le simulazioni veloci guidino e orientino le scelte di progettazione iniziali.
  2. SPH-flow Designer fornisce informazioni affidabili e approfondite, utili per l'analisi della progettazione in fase successiva.

SPH-flow offre formulazioni comprimibili e incomprimibili in entrambi i solutori per indirizzare accuratamente tutti i flussi di fluido:

  • La formulazione incomprimibile con flusso SPH è più adatta per flussi altamente frammentati, in cui il fluido viene atomizzato in goccioline o getti e per flussi di lunga durata;
  • La formulazione comprimibile con flusso SPH è più adatta per flussi di fluidi che coinvolgono fisica complessa e dinamiche brevi, come urti e impatti. Questa formulazione è particolarmente consigliata quando il campo di pressione locale e la precisione della superficie libera sono importanti.

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SPH-flow Designer utilizza i modelli SPH più avanzati e all'avanguardia, migliorando l'accuratezza e l'ordine di convergenza, anche quando sono coinvolte complesse multifisiche: flussi multifase, tensione superficiale con bagnabilità, Interazioni fluido-struttura (FSI), analisi termica, SPH-LBM (metodo Lattice Boltzmann) e co-simulazione SPH-FV ...

SPH-flow Explorer è un prodotto nuovissimo ottimizzato per fornire risultati il più rapidamente possibile, offrendo il più breve tempo per ottenere risultati / soluzione.

SPH-flow è oggi disponibile per workstation e piccoli server, nonché per cluster HPC (High-Performance Computing) quando sono richieste grandi capacità di calcolo. Una versione per GPU è attualmente in fase di sviluppo e sarà disponibile all'inizio del 2021.

Il flusso SPH può essere da 5 a 100 volte più veloce dei solutori FV su applicazioni specifiche che si adattano meglio al metodo SPH, il che significa che 1 settimana di calcolo può ora ridursi a poche ore, con risultati di simulazione spesso migliori rispetto a FV su tali applicazioni.

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