Обратная связь
CADFEM вКонтакте CADFEM Facebook CADFEM Facebook CADFEM Instagram CFD Blog CADFEM RSS CADFEM YouTube Official Channel
Инженерный анализ — это больше, чем программное обеспечение®

Новости

Вы находитесь здесь:  Просмотр новостей  ›  Rocky DEM версия 4.3

19.11.2019

Rocky DEM версия 4.3

Интегрированный с ANSYS CFD инструмент с возможностью моделирования гибких волокон, не имеющий себе равных.

Программное обеспечение Rocky DEM 4.3., работающее на базе многоядерных и многопроцессорных систем, теперь имеет расширенные возможности для междисциплинарных расчетов динамики частиц: улучшена интеграция со сторонними решателями и добавлены новые модели. В новой версии значительно усовершенствован двусторонний интерфейс ANSYS CFD–Rocky DEM, благодаря чему сопряженные расчеты выполняются намного быстрее. Кроме того, теперь в инструментарии присутствуют новая улучшенная модель репрезентативных частиц (coarse grain model, CGM), имитация жидкостной пленки и капиллярного мостика. Также изменения коснулись и модели гибких волокон, в том числе возможностей, связанных с их пластической деформацией и дискретным разрушением.

Доктор Андре Баккер (André Bakker), управляющий подразделением по гидрогазодинамике в ANSYS, Inc., уделяет особое внимание реализации нового стандарта интегрирования программных инструментов:

«Я очень рад тому, каких результатов компания ESSS достигла за многие годы разработок, направленных на обеспечение надежной связи инструментов ANSYS CFD и Rocky DEM. Помимо большого выбора многофазных моделей в ANSYS CFD для решения задач взаимодействия жидкости/газа и частиц теперь доступна возможность интерпретации реальных форм частиц в задачах с одной или несколькими текучими средами. Это позволяет выполнять CFD-расчеты высокой сложности, в том числе моделировать гибкие волокна, мелкодисперсные частицы и частицы сложной формы».

Также в новом релизе представлен ряд других улучшений производительности: унификация представления статистики столкновений частиц со стенками изделия, новые возможности визуализации данных о контактах, задание исходных параметров частиц с автоматическим заполнением определенного объема и постпроцессинг на основе OpenGL методом трассировки лучей для более точного моделирования поверхностей. Благодаря новым расчетным возможностям инструмент Rocky DEM выходит на совершенно новый уровень по критериям производительности и точности.

 

Улучшение интеграции с ANSYS CFD

- Общие улучшения

Инновационный подход с одной средой в 3 раза сокращает длительность сопряженного CFD–DEM расчета, а новая система интерполяции данных в Лангранж-Эйлеровом подходе точно и непротиворечиво фиксирует взаимодействия на границе раздела фаз в условиях высокой концентрации частиц. Таким образом пользователи могут выполнять более точные расчеты, учитывая энергию турбулентности при взаимодействии частиц и среды.

- Модель репрезентативных частиц (Coarse Grain Model, CGM)

Улучшенная встроенная модель CGM обеспечивает точное масштабирование частиц при моделировании их взаимодействия с жидкостью или газом в расчетах с большим количеством частиц. Это возможно благодаря новому методу, основанному на «группировке» частиц со сходными свойствами и доступному как при масштабировании частиц в сопряженном CFD–DEM расчете, так и при расчете методом дискретных элементов.

 

Сопряженный расчет псевдоожиженного слоя (слева) и график перепадов давления для репрезентативных частиц разных масштабов (справа).

Доктор Микаэль Буле (Micaël Boulet), руководитель отдела численного моделирования в Enerkem, говорит:

 «После нескольких лет моделирования реакторов, работающих на биотопливе, с использованием подходов Эйлера и Лагранжа мы применили Rocky DEM в связке с ANSYS CFD, и это открыло нам новые горизонты проектирования. Возможность Rocky выполнять расчеты с большим количеством частиц благодаря вычислениям на графических картах, новая DEM-модель репрезентативных частиц и полная интеграция с решателем ANSYS CFD позволяют моделировать наши крупноразмерные реакторы с псевдоожиженным слоем, обеспечивая достаточную точность имитации физических процессов».

- Модель жидкостной пленки и жидкостного мостика

Новая модель жидкостной пленки анализирует влияние жидкости на поверхность частицы и на взаимодействие частиц друг с другом за счет демпфирования удара, влияния сдвиговых сил и адгезию через представление в виде жидкостного мостика. С помощью данной модели можно воспроизвести реологические свойства и перколяционные явления.

 

Частицы в барабане с наличием влаги

Доктор Элиас Тэй (Elias Taye), работающий с Breakthrough Technology Group и Марс Mars Wrigley Confectionery, говорит:

«Производство конфет на фабрике Mars Inc. – это очень сложный процесс. Чтобы иметь полное представление о физических свойствах продукции и оптимизировать производство, мы применяем расчеты методом дискретных элементов, а также гидродинамический и прочностной анализ. Например, важную роль играет моделирование процесса нанесения глазури на конфеты Skittles и M&M, при котором необходимо учесть динамику потока конфет и их реальную форму, взаимодействие конфет друг с другом, нанесение и высушивание покрытия, спрогнозировать распределение глазури и ее затвердевание. Использование Rocky DEM в связке с ANSYS CFD позволяет учитывать эти явления благодаря моделям жидкостной пленки, тепло- и массообмена. Инженеры Mars могут объединить эти модели в единый высокопроизводительный рабочий процесс и проводить расчеты в короткие сроки благодаря значительно уменьшенному времени отклика программы».

Пластическая деформация гибких волокон

Новая модель гибких волокон в Rocky DEM учитывает явления пластической деформации, анизотропию и возможность нарушения целостности, позволяя моделировать широкий спектр волокнистых материалов в сложном оборудовании и с высокой точностью.

 

Модель сеноворошителя. Можно моделировать миллионы гибких волокон, позволяя с большей точностью моделировать процессы в агропромышленности.

Дискретное разрушение теперь доступно для волокон, оболочечных и твердотельных частиц.

Улучшены возможности моделирования разрушения. Версия Rocky DEM 4.3 представляет новую высокоточную модель разрушения (дискретное разрушение). Данная модель анализирует область частицы, на которую пришелся удар, и возникающие впоследствии внутренние напряжения, обеспечивая моделирование разрушения и образование трещин в соответствии с формой частицы.

Скотт Дадли (Scott Dudley), ведущий инженер в Polaris, говорит:

«Постоянно работая над повышением уровня функциональной безопасности своей продукции, мы используем модель гибких волокон в Rocky DEM, чтобы с наибольшей точностью предсказать влияние скапливающегося мусора на работу машин».

Задание исходных параметров частиц с заполнением объема

Благодаря новой возможности заполнения частицами объема любой формы пользователи могут в десятки раз быстрее выполнить постановку задачи в случаях, когда требуется заполнить ими определенный объем. При указании точки внутри объекта и общей массы частицы размещаются друг рядом с другом, заполняя необходимый объем. Это работает и при моделировании зон с высокой плотностью упаковки, например, таких, как слои грунта.

Унифицированное представление статистики столкновения частиц с границами и друг с другом

Зарекомендовавший себя многофункциональный инструмент анализа столкновений частиц друг с другом теперь содержит и данные о столкновениях частиц со стенками оборудования. Доступна информация о частоте столкновений, их местоположении, энергии взаимодействия и потерях для всех контактов частиц с границами и друг с другом.

Визуализация и последующая обработка данных о взаимодействии

Данные о взаимодействии частиц и геометрии в любой момент времени теперь можно визуализировать и обрабатывать при помощи интерфейсов GUI и API. Таким образом, пользователи могут получить более полное представление о механике взаимодействий, чтобы точнее спрогнозировать поведение частиц.

Трассировка лучей для анализа поверхностей частиц

Постпроцессинг на основе OpenGL позволяет с высокой скоростью и точностью выполнять трассировку лучей при моделировании таких процессов, как нанесение покрытия и пескоструйная обработка.

Доктор Ракулан Сиванесапиллаи (Rakulan Sivanesapillai), эксперт по численному моделированию в Bayer AG, подчеркивает, что новый релиз Rocky играет большую роль в развитии его исследований:

«Способность Rocky DEM моделировать реальную форму частиц, а также встроенная поддержка мульти-GPU расчетов позволили инженерам Bayer создать полноразмерную модель оборудования, смоделировать процессы производства и получить данные о накопленных нагрузках на уровне частиц, доступных для всей системы (intra-particle collisions). Это позволило компании Bayer одновременно оптимизировать процесс нанесения покрытия и улучшить качество продукта».

Более подробная информация доступна на сайте: www.rocky-dem.com