STAR-CCM+
Продуктивность
1. Простота и удобство использования
Обширная физика в едином интуитивно-понятном интерфейсе
Обычно при выборе программного обеспечения CFD приходится искать компромисс между простотой и удобством использования, полнотой охвата физических моделей и точностью. STAR-CCM+ ломает сложившееся представление о CFD кодах, предлагая несравненное удобство в использовании в сочетании с интуитивно понятной структурой организации данных (древовидная структура) и полным спектром физических моделей проверенной точности.
STAR-CCM+ может использоваться для быстрого и качественного моделирования процессов происходящих в турбомашинах. На рисунке показана сетка из многогранных ячеек для модели турбокомпрессора.
A 6 cells module was analyzed in STAR-CCM+. Prismatic wound cells were used and the ohmic heating was solved in the cells connectors. This image shows the temperature distribution on the pack and on the air flow streamlines.
STAR-CCM+ has a Discrete Element Modeling capability which allows for the simulation of individual particles such as dirt and mud. DEM is especially suited for design of bulk materials and process equipment such as mining trucks, making sure they operate as efficiently as possible.
STAR-CCM+ может использоваться для быстрого и качественного моделирования процессов происходящих в турбомашинах. На рисунке показана сетка из многогранных ячеек для модели турбокомпрессора.
STAR-CCM+ органично вписывается в любой существующий процесс и даёт Вам возможность решать самые сложные инженерные задачи в единой уникальной интегрированной программной среде, которая проста в освоении и использовании, легка для запоминания. Разработанный с учётом требований наших клиентов, STAR-CCM+ представляет собой интуитивно понятную и современную среду для проведения анализа, помогая пользователям без особых усилий установить настройки, запустить расчёт и проанализировать сложные инженерные задачи.
STAR-CCM+ значительно повышает производительность инженерного расчёта за счёт последовательного, повторяемого и легко автоматизируемого рабочего процесса, позволяя квалифицированным инженерам сосредоточить своё основное время на реальном инженерном анализе, а не на подготовке геометрии, построении сеток и установке моделей.
2. Максимальная производительность
Обширные возможности автоматизации позволяют инженерам исследовать всё пространство проектных решений
STAR-CCM+ позволяет сократить время от начала разработки продукта до выхода его на рынок за счёт полной автоматизации рабочего процесса моделирования CAE на уровне элемента, системы и процесса.
STAR-CCM+ предлагает различные возможности автоматического построения объемных сеток, включая сетки из многогранных ячеек. На рисунке показана сетка из многогранных ячеек для модели беспилотного летательного аппарата.
STAR-CCM+ is widely used to perform heat transfer and conjugate heat transfer simulations, such as the CPU cooling fan analysis shown here. Rigid body motion allows parts to rotate and/or translate with repect to each other, yielding time-accurate flow date that includes the effects of transient interactions between.
STAR-CCM+ was used to simulate pollutant deposition on the structure of the Taj Mahal. Shown here are the pressure contours from the pollutant dispersion analysis.
STAR-CCM+ предлагает различные возможности автоматического построения объемных сеток, включая сетки из многогранных ячеек. На рисунке показана сетка из многогранных ячеек для модели беспилотного летательного аппарата.
STAR-CCM+ имеет уникальную единую интегрированную среду, которая обеспечивает эффективное распределение вычислительных ресурсов. Используя уникальный процессно-ориентированный подход к инженерному моделированию, STAR-CCM+ устраняет любые ограничивающие факторы, автоматизируя трудоёмкие задачи, такие как исправление сложных и низкокачественных моделей CAD или повторение расчётов для нескольких конфигураций конструкции. Эффективность расчёта STAR-CCM+ также обеспечивается автоматизацией рабочего процесса моделирования CAE за счёт использования макросов Java ™.
STAR-CCM+ позволяет использовать и повторять передовые/современные методы решения, обеспечивая точность результатов с полной автоматизацией всех процессов, от простых изменений граничных условий до настройки панелей для рабочего процесса. Скрипты JAVA ™, автоматическое последовательное отображение решения и параметрический построитель 3D-CAD – всё это делает STAR-CCM+ наилучшим инструментом для создания числового прототипа и проведения итерационного исследования конструкции.
Клиент-серверная архитектура: гибкий подход к параллельным расчётам
Потребности инженеров в проведении анализа с использованием комплексных, реалистичных моделей постоянно растут. STAR-CCM+ обеспечивает наиболее эффективное использование аппаратных ресурсов пользователя. Независимо от того, являются ли вычислительные узлы кластерами рабочих станций или одним единственным суперкомпьютером, в любом случае STAR-CCM+ предоставляет полный интерактивный доступ ко всем данным моделирования и решениям во время запуска.
Программное обеспечение функционирует как клиент, который использует пользовательский интерфейс и средства визуализации, и сервер, который выполняет вычислительные операции. При работе в параллельном режиме STAR-CCM+ может использоваться для любого количества процессоров, позволяя выполнять, отслеживать и управлять очень большими расчётами с ноутбуков или небольших рабочих станций.
Уникальная система лицензирования позволяет использовать STAR-CCM+ на неограниченном числе ядер по фиксированной стоимости. Клиент-серверный подход обеспечивает эффективное взаимодействие между всеми членами команды, так как доступ к расчёту можно получить независимо от физического местоположения и локальных вычислительных ресурсов. Архитектура STAR-CCM+ помогает использовать вычислительные ресурсы в гибкой и эффективной форме во всей организации.
3. Всеобъемлемость моделирования
STAR-CCM+ предоставляет комплексные, взаимосвязанные инструменты для моделирования мультифизики
Со STAR-CCM+ Вам не придётся больше искать компромисс между простотой использования, производительностью и точностью. STAR-CCM+ имеет широкий ряд проверенных физических моделей, которые предоставляют пользователю инструментарий для решения самых сложных инженерных задач.
Давление на поверхности и визуализация сильной ударной волны космического корабля NASA X34, движущегося со сверхзвуковой скоростью при входе в атмосферу по завершении миссии (Рисунок TLG Aerospace).
Инструменты пост-процессинга STAR-CCM+ позволяют извлекать и анализировать технические данные. На рисунке показан расчёт осевого многоступенчатого компрессора с использованием метода гармонического баланса (HB) и с отображением относительного числа Маха на лопатках.
При расчёте сложных конструкций инструмент STAR-CCM+ ‘замыкатель поверхности’ (враппер) позволяет автоматически и быстро создавать область решения для потока вокруг импортированного твёрдого тела. На рисунке показано применение враппера для сложной геометрии буровой вышки.
Давление на поверхности и визуализация сильной ударной волны космического корабля NASA X34, движущегося со сверхзвуковой скоростью при входе в атмосферу по завершении миссии (Рисунок TLG Aerospace).
Время: стационарное состояние, явные и неявные нестационарные схемы, гармонический баланс
Движение: стационарная модель, движущаяся система координат, модель движения твёрдого тела, деформация сетки, модель напряжений в твёрдом теле при больших смещениях
Материал: однокомпонентные и многокомпонентные текучие среды, многофазная смесь
Модели многофазности: метод Эйлеровой многофазности с моделями кипения, растворения газа, баланса частиц и гранулированного потока; модель свободной поверхности (метод объёма жидкости, Volume of Fluid – VOF) с моделями кипения, кавитации, испарения & конденсации, плавления & затвердевания; модель жидкой плёнки с расслоением, модели конденсации, испарения и кипения жидкой плёнки; модель дисперсной многофазности (Dispersed Multiphase – DMP) для расчёта процессов загрязнения и обледенения; модель многофазности Лагранжа и модель дискретных элементов (Discrete Element Modeling - DEM) для расчёта потока частиц
Решатели потока: совместное решение для течения и энергия, раздельный учёт потока
Режимы течений: без вязкости (Inviscid), ламинарное (Laminar), турбулентное (Turbulent) (уравнения Навье-Стокса, осреднённые по Рейнольдсу (Reynolds Average Navier Stokes –RANS), Метод крупных вихрей (Large Eddy Simulation – LES) и модель отсоединённых вихрей (Detached Eddy Simulation - DES)), неустановившееся (transition modeling), несжимаемое (Incompressible), дозвуковой/трансзвук/сверхзвук/гиперзвук
Мульти-доменный расчёт: пористая среда (объём и перегородка), модели вентилятора и теплообменника
Многопрофильность: модель напряжений в конечном объёме (finite volume stress modeling), модель литий-ионной батареи, взаимодействие текучей среды и твёрдого тела (fluid structure interaction), анализ электромагнитного поля, в том числе, модели омического нагрева, магнитного векторного потенциала и нанесение покрытия электроосаждением (electro-deposition coating)
Теплообмен и сопряжённый теплообмен: солнечное, многополосное, отражённое тепловое излучение (метод дискретных ординат, Discrete Ordinate Method – DOM или модель излучения «от поверхности к поверхности» – surface-to-surface radiation)
Горение и химические реакции: модель реакции PPDF (предполагаемая функция плотности вероятностей, Presumed Probability Density Function – PPDF), модель когерентного горения (Coherent Flame Model – CFM), модель частично смешанного когерентного (связанного) пламени (Partially-Premixed Coherent Flame Model – PCFM), модель разрушения вихрей (Eddy Break-Up – EBU), модель прогрессной переменной (Progress Variable Model - PVM), модель утолщённого пламени, модель удаления сажи, а также комплексная химия DARS CFD для межфазных реакций соединения для модели Эйлеровой многофазности
Взаимодействие твёрдого тела и жидкости (Dynamic Fluid Body Interaction): модель движения тела в жидкости с учетом влияния этой жидкости на тело с 6 степенями свободы (поступательное движение и маневрирование)
Аэроакустический анализ: быстрое преобразование Фурье (Fast Fourie Transform – FFT) и спектральный анализ, модель источника широкополосного шума, модель Ffowcs-Williams Hawkings (FWH) для распространения эффекта возмущения звуковых волн
Интеграция CAE: Совместное моделирование и двустороннее отображение (перенос) данных между STAR-CCM+ и 1D/3D кодами
4. Power Licensing
Гибкая система лицензирования для неограниченных параллельных процессов
Power-Session и Power-on-Demand - уникальные виды лицензирования, позволяющие распределять вычислительный процесс STAR-CCM+ между неограниченным числом процессоров по фиксированной стоимости.
Линии тока скорости на плоскости поперечного сечения показывают сложную аэродинамику грузового автомобиля в вихревом следе от кабины.
Автогонки NASCAR с участием нескольких автомобилей: «Перекрывающиеся» сетки STAR-CCM+ упрощают расчёт задач с движущимися сетками.
Расчёт боевого вертолёта Apache: Шестигранная усечённая поверхностная сетка и вектора скорости показывают влияние близости земли и сложное обтекания лопастей вертолёта потоком.
Линии тока скорости на плоскости поперечного сечения показывают сложную аэродинамику грузового автомобиля в вихревом следе от кабины.
С увеличением производительности ЭВМ стоимость оборудования снизилась. Гибкий подход к лицензированию STAR-CCM+ позволяет в полной мере использовать имеющиеся вычислительные ресурсы, нарушая зависимость стоимости программного обеспечения от числа процессоров.
Система лицензирования Power предоставляет пользователям возможность для оптимизации конструкции в STAR-CCM+, где обычно требуется запускать одновременно большое количество расчётов, с использованием скорости современных процессоров, которая возрастает благодаря числу многоядерных процессоров, а не тактовой частоте, не требуя дополнительных лицензий на программное обеспечение.
Доступны следующие виды лицензирования STAR-CCM+:
-
Революционный продукт Power-Session позволяет запускать STAR-CCM+ на неограниченное число ядер по фиксированной стоимости.
-
Power-On-Demand обеспечивает гибкость вычислительных расчётов за счёт использования вычислительных ресурсов по часам, независимо от числа процессоров или ядер. Это означает, что лицензия доступна по мере необходимости на кластере пользователя или с использованием привлеченных "рассеянных" компьютерных ресурсов ("cloud computing").
-
Power Tokens: При использовании модуля Optimate пользователи имеют определённое количество Power Tokens, которые используются во время выполнения моделирования. Power Tokens принимается за сессию STAR-CCM+ или STAR-HPC. Каждый token представляет собой рабочий процесс на центральном процессоре CPU. Power Tokens можно использовать как для решения нескольких задач, так и одной, в зависимости от потребностей пользователя. Например, если пользователь имеет 100 Power Tokens, он может выполнять одну задачу на 100 CPU, 10 одновременных задач с 10 CPU на каждую или 100 одновременных задач с 1 CPU на каждую. Tokens является многократным в использовании. Так, сразу же после завершения задачи пользователь может снова запускать на расчёт другие задачи. Целью данного типа лицензирования является предоставить пользователю возможность запускать множество задач одновременно из одного и того же файла .sim.
Все перечисленные виды лицензий позволяют максимизировать рентабельность инвестиций в моделирование за счёт снижения стоимости расчёта.
