Simcenter STAR-CCM+ 2021.3

1. 採用新的集成模擬技術對電池包進行更快的散熱分析工作流場

Simcenter STAR-CCM+2021.3 發佈了一個新的電池工作流程，比 2010 年初發佈的原始工作流程快 10 倍。其設置也更加簡單，並在 HPC 和設計探索方面利用了最新的 Simcenter STAR-CCM+ 技術。提供了：

電池電學和熱耗率預測的超快速零維等效電路模型
支援使用者設計的整個元件的 CAD，包括單元，以實現更大的幾何靈活性
專門的安裝面板可提高生產效率

這些綜合改進使得元件冷卻類比顯然應該由電熱耦合方法驅動。用戶在預處理上花費的時間更少，這要歸功於功能強大的工作流程，這為分析工作提供了更多的時間。

2. 使用無網格離散單元（DEM）進行更簡單、更快速的材料塊模擬方法

在 Simcenter STAR-CCM+2021.3 中，我們現在提供了一個新選項，可以在無網格模式下運行 DEM 類比。新的 DEM 工作流不再要求幾何圖形不透水。它也不再需要您生成體積網格。這可以顯著減少設置和運行粒子流類比所需的工程時間，從而大大提高生產率。此外，體積網格的缺失降低了類比幾何體零件複雜運動的計算成本。可以將新的無網格工作流用於任何可以忽略或隱式解釋粒子流和流體流之間耦合的應用中。例如，在採礦、建築或農業設備和加工行業的許多應用中，氣流不會顯著影響岩石、土壤、礦石等緻密固體材料。這使得這些應用場景成為使用無網格 DEM 工作流的完美候選。

從上面模擬生成的動畫，一個使用基於網格的 DEM 工作流（左），另一個使用新的無網格 DEM 工作流（右），顯示相同的解決方案。這是因為所有粒子特性和 DEM 物理模型參數在兩個類比中都是相同的。這兩個案例都是使用 Simcenter STAR-CCM+2021.3 在同一個工程桌面上以16 核並行運行的。模擬之間的兩大區別是：（1）建立模型所花費的工程時間；（2）求解器運行的總時間。設置和調整基於網格的案例需要花費1個多小時，但使用無網格工作流設置模型只需要10分鐘。且不必花時間在體積網格劃分或調整解算器參數。性能優勢也非常顯著。這種情況下，與基於網格的方法相比，無網格DEM方法的計算速度提高了4.3倍。

3. 各向異性平行推進層的高效氣動模擬

Simcenter STAR-CCM+2021.3 配備了半自動各向異性四邊形曲面網格劃分器，可生成高長寬比單元，以捕獲高曲率幾何體。因此，用戶可以獲得有效的網格分佈，從而減少總體網格數、網格生成時間和相關記憶體需求。下面的動畫顯示了我們如何在通用飛機幾何體中使用它的示例。可以通過自訂曲線控制項啟用各向異性網格劃分，該控制項允許圍繞一組特徵曲線創建各向異性層。我們修改了預先存在的基於前進前沿方法的四邊形網格演算法，以允許生成各向異性面。

4. 使用 Lighthill （應力張量）波浪模型提高 HVAC 氣動聲學的真實感

在 Simcenter STAR-CCM+2021.3 中，引入了新的 Lighthill 波模型，該模型是混合氣動聲學模型系列的一部分。採用聲學類比法，忽略了流場對聲傳播的影響。Lighthill 波浪模型可以讓類比分析人員更快地獲得更好的結果。它允許您研究湍流波動和對流影響可忽略的區域中的雜訊。對於暖通空調系統來說，這已經足夠了，因為人耳（接收器）距離暖通空調通風口（噪音源）的靜止區相對較遠。

該模型不分離流動和聲學：上面所示的 Lighthill 壓力錶示聲學壓力和水動力壓力。與現有的混合氣動聲學模型相比，Lighthill 波浪模型帶來了顯著的性能改進，聲波：由於採用了不太敏感的模型，縮短了獲得結果的時間。可以使用更粗的網格；網格過渡處沒有雜散雜訊。壓力不需要精確收斂，導致每個時間步所需的內部反覆運算更少。通過更簡單的設置提高生產力；聲波解算器之前需要的噪音源加權處理不再需要。同時，Simcenter STAR-CCM+ 提供了各種分析暫態源場的方法，例如其均方根（RMS）“Lighthill 源的動態 RMS（dB）”。通過將 LighthillWave 模型與 Simcenter STAR-CCM+ 卓越的範本功能相結合，工程上更安靜的 HVAC 系統現在比以往任何時候都要簡單。

Release Highlights

Simcenter STAR-CCM+ 2021.3 最新版主要新增功能介紹