Simulation von Strömungen mit dem CFD Module

CFD-Modellierungssoftware für ein- und mehrphasige Strömungen

Mit dem CFD Module, einem Zusatzprodukt zur COMSOL Multiphysics® Simulationsplattform, werden Modelle zur Untersuchung von Systemen mit Fluidströmung und Strömung in Verbindung mit anderen physikalischen Phänomenen definiert und gelöst.

Das CFD Module bietet Werkzeuge für die Modellierung der Eckpfeiler der Strömungsanalyse, darunter:

  • Inkompressible und kompressible Strömung
  • Laminare und turbulente Strömung
  • Einphasen- und Mehrphasenströmung
  • Freie Strömung und Strömung in porösen Medien sowie in offenen Bereichen
  • Dünnfilmströmung

Diese Fähigkeiten werden durch strukturierte Strömungs-Interfaces implementiert, um zeitabhängige (transiente) und stationäre Strömungsprobleme in 2D, 2D-Achsensymmetrie und 3D zu definieren, zu lösen und zu analysieren.

Die Fähigkeit, Multiphysik in einem Modell zu implementieren, ist wichtig für die Strömungsanalyse. Mit dem CFD Module können Sie konjugierte Wärmetransport- und Reaktionsprozesse in derselben Softwareumgebung modellieren, in der Sie auch Strömungsprobleme analysieren - gleichzeitig. Zusätzliche multiphysikalische Möglichkeiten, wie z.B. Fluid-Struktur-Wechselwirkungen, stehen in Kombination mit anderen Modulen innerhalb der COMSOL® Produktpalette zur Verfügung.

Wußten Sie bereits? Ein Physik-Interface ist eine Anwenderschnittstelle für einen bestimmten Physikbereich, das Gleichungen zusammen mit Einstellungen für Netzgenerierung, Löser, Visualisierung und Ergebnisse definiert.

Was Sie mit dem CFD Module simulieren können

Wenn Sie COMSOL Multiphysics® mit dem CFD Module erweitern, haben Sie zusätzlich zu den Grundfunktionen der COMSOL Multiphysics® Softwareplattform Zugriff auf Funktionen für spezielle CFD-Simulationen. Alle unten aufgeführten Funktionen sind über die zugehörigen physikalischen Interfaces implementiert. Bei der Definition und Lösung dieser Probleme wird das Fluid standardmäßig als inkompressibel modelliert, dies kann aber durch einfache Listenauswahl gegen schwach oder vollständig kompressible Fluide ausgetauscht werden.

Laminare und Kriechströmung

Die Interfaces Laminare Strömung und Kriechströmung bieten Ihnen die Möglichkeit, transiente und stationäre Strömungen bei relativ niedrigen Reynoldszahlen zu modellieren. Eine Flüssigkeitsviskosität kann von der lokalen Zusammensetzung und Temperatur oder von jeder anderen Feldgröße abhängig sein, die in Kombination mit dem Flüssigkeitsstrom modelliert wird. Für nicht-newtonsche Flüssigkeiten können Sie die vordefinierten Rheologiemodelle für die Viskosität, wie z.B. Exponentialgesetz und Carreau, zur einfachen Modellerstellung verwenden.

Im Allgemeinen können Dichte, Viskosität und Impulsquellen beliebige Funktionen von Temperatur, Zusammensetzung, Schergeschwindigkeit und anderen abhängigen Variablen sowie Ableitungen abhängiger Variablen sein. Diese Einstellungen ermöglichen es, beliebige Zusammenhänge für viskoelastische Strömungen zu definieren.

Ein Modell einer Polystyrol-Lösung, die durch eine Düse eingespritzt wird. Schergeschwindigkeitsabhängige Viskosität beim Durchfluss einer linearen Polystyrol-Lösung durch eine Düse, simuliert mit dem nichtnewtonschen Carreau-Modell.

Turbulente Strömung

Ein umfassender Satz von Reynolds-gemittelten Navier-Stokes (RANS)-Turbulenzmodellen ist in den entsprechenden Strömungsinterfaces im CFD Module verfügbar. Die folgenden turbulenten Strömungsmodelle stehen für transiente und stationäre Strömungen zur Verfügung:

Zwei-Gleichungsmodelle

  • k-ε Modell
    Das Standardmodell k-ε mit Realisierbarkeitsbedingungen
  • Realizable k-ε Modell
    Das Modell k-ε mit modifizierten Koeffizienten, die der Realisierbarkeit genügen
  • k-ω Modell
    Das überarbeitete Wilcox k-ω Modell (1998) mit Realisierbarkeitsbedingungen
  • SST Modell
    Kombination des k-ε Modells im Freistrombereich und des k-ω Modells in Wandnähe.
  • Kleine-Reynoldszahl k-ε Modell
    AKN k-ε Modell mit der Möglichkeit, die Strömung in Wandnähe aufzulösen

Modelle mit zusätzlichen Transportgleichungen

  • Spalart-Allmaras Modell
    Ein-Gleichungsmodell mit Rotationskorrektur, entwickelt für aerodynamische Anwendungen
  • v2-f Modell
    Erweiterung des k-ε Modells, das die Turbulenzanisotropie durch die Lösung der wandnormalen Turbulenz-Geschwindigkeitsschwankungen berücksichtigt

Algebraische Turbulenzmodelle

  • Algebraic yPlus Modell
    • Die turbulente Viskosität wird durch zunächst durch Lösen nach dem Wandabstand in viskosen Einheiten unter Verwendung der Reynoldszahl auf Basis der lokalen Geschwindigkeit und des dimensionalen Wandabstandes ermittelt
    • Robust und rechnerisch effizient, aber nicht so genau wie andere anspruchsvollere Modelle
  • L-VEL Modell
    • Die turbulente Viskosität wird zunächst durch Lösen nach der wandparallelen Geschwindigkeit in viskosen Einheiten unter Verwendung der Reynoldszahl basierend auf der lokalen Geschwindigkeit und dem dimensionalen Wandabstand ermittelt
    • Robust und rechnerisch effizient, aber nicht so genau wie andere anspruchsvollere Modelle

Wandbehandlung

Sie können die turbulenten Strömungs-Interfaces mit verschiedenen Arten von Wandbehandlungen gemäß der folgenden Liste kombinieren:

  • Wandfunktionen
    • Robust und für grobe Netze geeignet
    • Begrenzte Genauigkeit
    • Glatte und raue Wände
    • Unterstützt von k-ε, Realizable k-ε und k-ω
  • Kleine-Reynoldszahl-Behandlung
    • Löst die Strömung bis zu den Wänden auf
    • Genau
    • Benötigt ein feines Netz
    • Unterstützt von allen Turbulenzmodellen außer dem Standard k-ε und Realizable k-ε
  • Automatische Wandbehandlung
    • Wechselt automatisch zwischen Kleine-Reynoldszahl-Behandlung und Wandfunktionen
    • Genauigkeit gemäß lokaler Netzauflösung
    • Bietet die Robustheit der Wandfunktionen
    • Standardeinstellung für alle Turbulenzmodelle außer Standard k-ε und Realizable k-ε

Benutzerdefinierte Turbulenzmodelle

Ändern oder erweitern Sie die Modellgleichungen direkt in der grafischen Benutzeroberfläche (GUI), um Turbulenzmodelle zu erstellen, die noch nicht enthalten sind.

Ein Modell der turbulenten Strömung in einem Rohrbogen. Die Funktionalität für die automatische Wandbehandlung verwendet einen Kleine-Reynoldszahl-Ansatz an den gut aufgelösten Rändern im Modell (blau) und schaltet auf Wandfunktionen (rot) an den Rändern um, an denen keine hohe Auflösung erforderlich ist (gerade Abschnitte).

Dünnfilmströmung

Zur Beschreibung von Strömungen in dünnen Bereichen, wie z.B. dünne Ölfilme zwischen beweglichen mechanischen Teilen oder zerklüfteten Strukturen, bietet das CFD Module das Interface Dünnfilm-Strömung, Schalen. Diese Formulierung wird typischerweise für die Modellierung der Schmierung, der Elastohydrodynamik oder der Auswirkungen der Flüssigkeitsdämpfung zwischen beweglichen Teilen aufgrund der Anwesenheit von Gasen oder Flüssigkeiten (z.B. in MEMS) verwendet.

Das Dünnfilm-Strömung, Schalen Interface formuliert und löst die Reynolds-Gleichung für Strömung in engen Strukturen und formuliert die Massen- und Impulsbilanzen unter Verwendung einer Funktion für die über die Dicke der dünnen Struktur gemittelte Strömung, was bedeutet, dass die Dicke nicht vernetzt werden muss. Diese Funktionalität hilft, Vernetzungsprobleme über den Spalt hinweg zu vermeiden und spart dadurch Rechenzeit.

Ein Beispiel für die Modellierung der Dünnschichtströmung in einem Schrägkugellager. Druck und Durchfluss in einem dünnen Flüssigkeitsfilm in einem Schrägkugellager. Die Verformung der Festkörperstruktur durch Strömung und Druck wird etwa 4000-fach verstärkt dargestellt.

Mehrphasenströmung

In getrennten mehrphasigen Strömungssystemen können Sie das Verhalten von Blasen und Tröpfchen sowie von freien Oberflächen detailliert modellieren und simulieren. Für solche Fälle kann die Form der Phasengrenze detailliert beschrieben werden, einschließlich der Oberflächenspannungseffekte, unter Verwendung von Oberflächenverfolgungstechniken für getrennte Mehrphasenströmungen.

Wenn Blasen, Tröpfchen oder Partikel im Vergleich zur Rechengebiet klein sind und es eine große Anzahl von ihnen gibt, können Sie dispergierte Mehrphasenströmungsmodelle verwenden. Diese Modelle verfolgen den Massenanteil der verschiedenen Phasen und den Einfluss, den die dispergierten Blasen, Tröpfchen oder Partikel auf die Impulsübertragung in der Flüssigkeit im gemittelten Sinne haben.

Die folgenden getrennten und dispergierten Mehrphasenströmungsmodelle stehen für transiente und stationäre Strömungen zur Verfügung:

Getrennte Mehrphasen-Strömungsmodelle

  • Level-Set Methode
    • Für laminare und turbulente Strömungen
    • Adaptive Netzverfeinerung zur Auflösung der Phasengrenze zwischen den Phasen
    • Freie Flüssigkeitsoberflächen in Kontakt mit Gasen in einphasigen Strömungen erfassen
  • Phasenfeld Methode
    • Für laminare und turbulente Strömungen
    • Dreiphasenströmungsmodell für laminare Strömungen verfügbar
    • Adaptive Netzverfeinerung zur Auflösung der Phasengrenze zwischen den Phasen
    • Freie Flüssigkeitsoberflächen in Kontakt mit Gasen in einphasigen Strömungen erfassen

Dispergierte Mehrphasen-Strömungsmodelle

  • Blasenströmungsmodell
    • Für laminare und turbulente Strömungen
    • Wird für einen relativ kleinen Volumenanteil (< 0,1) von dispergierten Gasblasen in Flüssigkeiten verwendet
    • Geht davon aus, dass sich die Blasen wie das Fluid bewegen (Gleichgewicht)
    • Robust und rechenzeitsparend
  • Mischungsmodell
    • Ähnlich dem Blasenströmungsmodell, aber allgemeiner
    • Beschreibt präzise Blasen in Flüssigkeiten, Flüssig-Flüssig-Emulsionen, Aerosole und in Flüssigkeiten suspendierte Feststoffpartikel, sofern sich die Blasen wie das Fluid bewegen (Gleichgewicht)
    • Rechnerisch aufwendiger als das Blasenströmungsmodell, aber dennoch relativ zeitsparend
  • Euler-Euler-Modell
    • Für laminare und turbulente Strömungen
    • Allgemeinstes Modell für dispergierte Mehrphasenströmungen
    • Kann zur Simulation von Blasenströmungen, Emulsionen, flüssigen Suspensionen, Aerosolen und festen Partikeln, die in Gasen suspendiert sind, verwendet werden
    • Typische Anwendungen reichen von der Reinigung von Gasen mit Flüssigkeiten bis hin zur Modellierung von Fließbetten
    • Berechnungsintensivstes Modell
Ein Beispiel für die Modellierung der Dreiphasenströmung mit COMSOL Multiphysics und dem CFD Module.

Ein separates dreiphasiges Strömungsproblem wird über das Interface Drei-Phasen-Strömung, Phasenfeld modelliert.

Strömung in porösen Medien

Das CFD Module ermöglicht die einfache Simulation von Flüssigkeitsströmungen in porösen Medien unter Verwendung von drei verschiedenen Modellen.

Modelle für Strömung in porösen Medien

  • Darcy-Gesetz
    • Robuste und rechenzeitsparende Beschreibung von Strömungen in porösen Strukturen
    • Verfügbar für Zweiphasenströmung
  • Brinkman-Gleichungen
    • Eine Erweiterung des Darcy-Gesetzes, das die Verluste an kinetischer Energie durch viskose Scherung berücksichtigt
    • Relevant für sehr offene Strukturen mit hoher Porosität
    • Allgemeiner als das Darcy-Gesetz-Interface und daher rechenintensiver
  • Freie Strömung und Strömung in porösen Medien
    • Koppelt Strömung in porösen Bereichen mit laminarer oder turbulenter Strömung in offenen Bereichen
    • Berechnet die Brinkman-Gleichungen für den porösen Bereich und die laminaren oder turbulenten Strömungsgleichungen für die freie Strömung

Strömung mit hoher Mach-Zahl

Modellieren Sie transsonische und Überschallströmungen von kompressiblen Fluiden in laminaren und turbulenten Regimes. Das laminare Strömungsmodell wird typischerweise für Niederdrucksysteme verwendet und definiert automatisch die Gleichungen für die Impuls-, Massen- und Energiebilanzen für ideale Gase. Strömung mit hoher Mach-Zahl steht für die Turbulenzmodelle k-ε und Spalart-Allmaras zur Verfügung.

Die COMSOL® Software formuliert automatisch die Energiegleichung gekoppelt mit den Impuls- und Massenbilanzgleichungen für ideale Gase. In beiden Fällen löst die automatische Netzverfeinerung das Schockmuster auf, indem sie die Bereiche mit sehr hohen Geschwindigkeits- und Druckgradienten verfeinert.

Ein Beispiel für die Modellierung hoher Mach-Zahlen mit COMSOL Multiphysics und dem CFD Module. Schockdiamanten im Geschwindigkeitsfeld der Überschallströmung aus einem Ejektor werden über ein Interface für turbulente Strömungen mit hoher Mach-Zahl modelliert.

Strömung in rotierenden Maschinen

Rotierende Maschinen, wie z.B. Mischer und Pumpen, sind in Prozessen und Anlagen üblich, in denen Fluidströmungen auftreten. Das CFD Module bietet Interfaces für rotierende Maschinen, die die Strömungsgleichungen in rotierenden Bezugssystemen formulieren und für einphasige laminare und turbulente Strömungen verfügbar sind. Entweder definieren und lösen Sie Probleme mit Hilfe der vollständig zeitabhängigen Beschreibung des rotierenden Systems oder Sie verwenden einen gemittelten Ansatz basierend auf einer Frozen Rotor-Näherung. Diese Option ist rechenzeitsparend und kann verwendet werden, um gemittelte Geschwindigkeiten, Druckänderungen, Mischungsniveaus, gemittelte Temperatur- und Konzentrationsverteilungen und mehr zu bestimmen.

Generell kann das CFD Module auch Strömungsprobleme in jedem beweglichen Bezugssystem lösen, nicht nur in rotierenden Systemen. Sie können bewegliche Systeme verwenden, um ein Problem zu lösen, bei dem eine Struktur im Verhältnis zu einer anderen Struktur mit Flüssigkeitsströmung dazwischen verschoben wird, was durch den Einsatz eines beweglichen Netzes einfach einzurichten und zu lösen ist.

Ein Beispiel für die Modellierung von Flüssigkeitsströmungen in rotierenden Maschinen mit der COMSOL-Software. Strömungs- und Druckfeld in einer Kreiselpumpe mit turbulenter Strömung in rotierenden Maschinen.

Erstellen realistischer Multiphysik-Modelle

In vielen Fällen sind Strömungsmodelle mit anderen Phänomenen wie Wärmeübertragung, Strukturmechanik, chemischen Reaktionen oder elektromagnetischen Feldern in der elektrokinetischen Strömung und Magnetohydrodynamik gekoppelt. Die Modellierung mehrerer physikalischer Phänomene in COMSOL Multiphysics® unterscheidet sich nicht von einem Einzelphysikproblem, da das CFD Module vorgefertigte Multiphysik-Interfaces für die gängigen Kopplungen bereitstellt.

Das CFD Module bietet eine spezielles physikalisches Interface zur Definition von Modellen für die Wärmeübertragung in Fluid- und Festkörperbereichen, die mit der Fluidströmung im Strömungsbereich gekoppelt sind. Diese Arten von Modellen werden als konjugierte Wärmetransportmodelle bezeichnet, was bedeutet, dass die Strömungsgleichungen im Strömungsbereich definiert und gelöst werden, während die Wärmetransportgleichungen sowohl im festen als auch im flüssigen Bereich formuliert und gelöst werden.

Bei laminaren Strömungen und Turbulenzmodellen mit der Niedrig-Re-Wandbehandlung ist der Temperaturübergang zwischen dem Strömungs- und dem Festkörperbereich kontinuierlich. Um den turbulenten konjugierten Wärmeübergang mit Hilfe von Turbulenzmodellen mit Wandfunktionen zu simulieren, definiert das Interface Nicht-isotherme Strömung automatisch thermische Wandfunktionen.

Die Möglichkeiten von Niedrig-Re-Formulierungen und thermischen Wandfunktionen machen es sehr einfach, konjugierte Wärmeübertragungsprobleme in Kombination mit turbulenter Strömung zu definieren und zu lösen.

 

Mit der Ergänzung durch das Structural Mechanics Module können Fragen der Fluid-Struktur-Wechselwirkung (FSI) sowohl für laminare als auch für turbulente Strömung definiert und gelöst werden. Im CFD Module stehen zwei FSI-Optionen zur Verfügung:

  1. Einweg-FSI-Kopplung, bei der die Strömung eine Last auf eine Struktur erzeugt, die Verformungen aber klein genug sind, um ihren Einfluss auf die Strömung zu vernachlässigen.
  2. Zweiwege-FSI-Kopplung, bei der die Strömung Lasten auf eine Struktur erzeugt, die Verformungen aber groß sind und die Strömung durch Änderung der Form des Strömungsbereichs beeinflussen.

Die Zweiwege-Kopplung definiert ein bewegliches Netz-Problem im Strömungsbereich. Die Verschiebungen an den Fest-Flüssig-Randflächen werden durch das Kräftegleichgewicht zwischen dem Fluid und den Gegenkräften der verformenden Feststoffstruktur bestimmt. Es sind stationäre und zeitabhängige Studien für ein- und zweiseitige FSI-Probleme für laminare und turbulente Strömungen verfügbar.

 

Mit dem CFD Module können Sie Reaktionssysteme sowohl für turbulente als auch für laminare Strömungen modellieren. Dies ermöglicht die Untersuchung und Auslegung von Reaktoren, Mischern und allen anderen Systemen, in denen chemische Reaktionen und Strömungen stattfinden. Die Reaktive Strömung-Interfaces sind in der Lage, den Mehrkomponententransport in verdünnten und konzentrierten Gemischen zu beschreiben. Das Mischungsgemittelte Modell für den Mehrkomponententransport wird für konzentrierte Lösungen eingesetzt.

Die vollständigen Maxwell-Stefan Mehrkomponenten-Transportgleichungen sind in Kombination mit dem Chemical Reaction Engineering Module verfügbar. Für turbulent reaktive Strömungen wird das Wirbel-Dissipationsmodell verwendet, um Turbulenzschwankungen in den Reaktionsbedingungen sowohl für verdünnte als auch für konzentrierte Lösungen zu beschreiben. Um den Mehrkomponenten-Transport in konzentrierten Mischungen zu simulieren, wird auch der Stefan-Term automatisch berücksichtigt, z.B. an Reaktionsgrenzen.

Ein Beispiel für die Modellierung von reaktiven Strömungen mit der COMSOL-Software.

Die Isokonzentrationsflächen eines Reaktanten in einem Mehrstrahl-Injektionsreaktor werden mit dem Interface Turbulente Reaktive Strömung modelliert.

Das Mixer Module erweitert die Möglichkeiten des CFD Module um Mehrphasenströmung und freie Oberflächen für rotierende Maschinen. Zusätzlich können Sie auf eine Teilebibliothek für Impeller und Behälter zugreifen, um die Geometrieerstellung zu optimieren. Beide Features eignen sich gut für die Modellierung von Prozessen in der Pharma- und Lebensmittelindustrie.

Ein Beispiel für die Modellierung von Mischern mit der COMSOL-Software. Ein Mischer mit drei Rührern wird modelliert, um das Strömungsmuster und die Form der freien Oberfläche nachzubilden.

Die Interfaces für die Mehrphasenströmung im CFD Module behandeln die dispergierte Phase als ein Feld, dessen Volumenanteil eine Modellvariable ist. In Kombination mit dem Particle Tracing Module können Sie mit dem CFD Module Euler-Lagrange Mehrphasen-Strömungsmodelle erstellen, bei denen Partikel oder Tröpfchen als starre Partikel modelliert werden. Bei separat modellierten starren Partikeln ist die Wechselwirkung zwischen dem Fluid und den Partikeln bidirektional, wobei die Partikel auch den Fluidstrom beeinflussen. Darüber hinaus sind die Euler-Lagrange-Modelle bei der Untersuchung eines relativ kleinen Volumenanteils von Partikeln rechnerisch günstig.

 

Das Pipe Flow Module ermöglicht Modelle für Netzwerke von Rohren und Kanälen, in denen die Strömungsgleichungen entlang von Linien und Kurven gelöst werden können. Durch die Kombination dieses Produkts mit dem CFD Module können Sie hochgenaue Simulationen durchführen, bei denen Rohre und Kanäle mit inkompressiblen, schwach kompressiblen, nicht-isothermen und reaktiven Strömungen an 2D- oder 3D-Strömungsbereiche angeschlossen werden.

Generelle Funktionalitäten für die Lösung von CFD-Aufgaben

Wenn Sie eine Simulation in COMSOL Multiphysics® erstellen, folgen Sie einem konsistenten Workflow über alle Zusatzmodule hinweg. Das CFD Module bietet spezielle Funktionen für Strömungssimulationen, um die Leistung und Genauigkeit zu maximieren, die Sie für eine CFD-Analyse benötigen. Hier sind einige der CFD-spezifischen Funktionen:

Geometrie

Generieren Sie Strömungsbereiche, wie z.B. eine Bounding-Box, um importierte CAD-Geometrien. Sie können automatisch oder manuell Details aus einer CAD-Darstellung entfernen, die für den Fluidfluss nicht relevant sind.

Materialien

Das CFD Module enthält eine Materialbibliothek mit den gebräuchlichsten Gasen und Flüssigkeiten. In Kombination mit dem Chemical Reaction Engineering Module können Sie auch auf generische Beschreibungen der physikalischen Eigenschaften von Gasen (wie Viskosität, Dichte, Diffusivität und Wärmeleitfähigkeit) zugreifen.

Vernetzung

Die physikalisch gesteuerte Vernetzung im CFD Module berücksichtigt Randbedingungen bei Strömungsproblemen, um genaue Lösungen zu berechnen. Ein Randschichtnetz wird automatisch erzeugt, um die Geschwindigkeitsgradienten aufzulösen, die normalerweise an den Oberflächen entstehen, an denen die Wandbedingungen gelten.

Diskretisierung

Die Strömungsphysik-Interfaces verwenden eine Galerkin-Least-Squares-Methode, um die Strömungsgleichungen zu diskretisieren und das numerische Modell im Raum zu erzeugen (2D, 2D-Achsensymmetrie und 3D). Die Testfunktion soll die hyperbolischen Terme und den Druckterm in den Transportgleichungen stabilisieren. Schock-Erfassungstechniken reduzieren zudem Störschwingungen. Zusätzlich werden diskontinuierliche Galerkin-Formulierungen verwendet, um Impuls, Masse und Energie über interne und externe Ränder hinweg zu erhalten.

Löser

Die Strömungsgleichungen sind in der Regel hochgradig nichtlinear. Um die numerischen Modellgleichungen zu lösen, wählen die automatischen Lösereinstellungen eine geeignete gedämpfte Newton-Methode. Bei großen Problemstellungen werden die linearen Iterationen in der Newton-Methode durch modernste algebraische oder geometrische Multigrid-Methoden beschleunigt, die speziell für Transportprobleme entwickelt wurden.

Bei transienten Problemen werden Zeitschrittverfahren mit automatischem Zeitschritt und automatischen Polynomordnungen eingesetzt, um die Geschwindigkeits- und Druckfelder in Kombination mit den oben genannten nichtlinearen Lösern mit größtmöglicher Genauigkeit zu lösen.

Postprocessing

Die Strömungsinterfaces erzeugen eine Reihe von Standarddarstellungen zur Analyse der Geschwindigkeits- und Druckfelder. Es gibt eine umfangreiche Auswahlliste von abgeleiteten Größen und Variablen, auf die leicht zugegriffen werden kann, um Analysenergebnisse zu extrahieren.

Ein Beispiel für ein CFD-Modellnetz. Ein Benchmark-CFD-Modell eines Ahmed-Körpers. Das Randschichtnetz an den Wandflächen ist blau hinterlegt.
Ein Modell eines Tintenstrahltropfens mit adaptiver Netzverfeinerung. Zeitliche adaptive Netzverfeinerung. Die Phasengrenze um einen Tintenstrahltropfen (graue Isofläche) und im Nahbereich des Tropfens werden mit einem dichteren Netz verfeinert, um eine scharfe Phasengrenze zwischen dem Tropfen und der Luft zu erhalten.

Erstellen von Simulations-Apps für eine effiziente CFD-Simulation

Sie können mit dem Application Builder, der in COMSOL Multiphysics® enthalten ist, Benutzeroberflächen für jedes vorhandene Modell erstellen. Mit diesem Tool können Sie Apps für ganz bestimmte Anwendungen mit genau definierten Ein- und Ausgängen erstellen. Apps können für viele verschiedene Zwecke verwendet werden:

  • Automatisieren Sie schwierige und sich wiederholende Aufgaben, die mit einem einzigen Befehl verknüpft werden können, indem Sie GUI-Operationen aufzeichnen, bei denen es sich um komplexe parametrisierte Sequenzen handeln kann, die sich nur schwer ohne Fehler reproduzieren lassen.
  • Erstellen und aktualisieren Sie Berichte aus einer Vielzahl von parametrisierten Simulationen nach spezifischen Routinen, um die bestmögliche Reproduzierbarkeit und Qualität zu gewährleisten.
  • Bieten Sie benutzerfreundliche Schnittstellen für spezifische Modelle, damit auch Nicht-Experten in der Modellierung und Simulation von den beschleunigten Verständnis- und Optimierungsmöglichkeiten profitieren können.
  • Verbessern Sie den Zugriff auf Modelle innerhalb Ihrer Organisation, um den Return on Investment durch simulationsgestützte Entwicklung und Konstruktion zu maximieren.
  • Erhalten Sie einen Wettbewerbsvorteil, indem Sie Ihren Kunden die bestmögliche Anpassung bei der Auswahl Ihrer Produkte ermöglichen, basierend auf hochpräzisen Modellen, die in von Ihnen bereitgestellten benutzerfreundlichen Apps eingebettet sind.
Eine Beispiel-App für die Simulation von Wasseraufbereitungsbecken. Die App Water Treatment Basin demonstriert die Verwendung von parametrisierten Geometriefolgen, die kumulative Auswahl für die automatische Definition von Randbedingungen und die Erstellung von grafischen Benutzeroberflächen für einfach zu bedienende, maßgeschneiderte Apps.

Nächster Schritt:
Eine Software Demonstration
anfordern

Jedes Geschäftsfeld und jeder Simulationsbedarf ist anders. Um zu beurteilen, ob die Software COMSOL Multiphysics® Ihren Anforderungen entspricht, sollten Sie sich mit uns in Verbindung setzen. Wenn Sie mit einem unserer Vertriebsmitarbeiter sprechen, erhalten Sie personalisierte Empfehlungen und vollständig dokumentierte Beispiele, die Ihnen dabei helfen, eine qualifizierte Bewertung treffen zu können. Sie werden außerdem bei der Auswahl der passenden Lizenzoption für Ihre Bedürfnisse unterstützt. Klicken Sie einfach auf die Schaltfläche "COMSOL kontaktieren", geben Sie Ihre Kontaktdaten sowie Ihre spezifischen Kommentare und Fragen ein und senden Sie diese ab. Sie erhalten innerhalb eines Arbeitstages eine Antwort von einem Vertriebsmitarbeiter.