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Fluidodinamica









Esperienza nel campo della CFD ( Computational Fluid Dynamics)

La NUMECA Int. è stata fondata come risultato delle attività di ricerca nel campo dei sistemi CFD, esercitate presso il Dipartimento di Meccanica dei Fluidi dell’ Università di Bruxelles, diretto dal Prof. Charles Hirsch. Tali attività di ricerca hanno portato alla realizzazione di vari sistemi software atti alla generazione di griglie, simulazione dei fluidi e visualizzazione scientifica.
Poiché tali programmi hanno riscosso successo immediato si è deciso di dare avvio ad un’attività dedicata al loro futuro sviluppo ed alle attività collegate a situazioni computazionali a livello industriale.
Tramite la collaborazione con vari Dipartimenti universitari e laboratori di ricerca, NUMECA Int. segue attentamente gli ultimi sviluppi nell’ambito della CFD e delle attività ingegneristiche dedicate. Ciò ci permette di creare prodotti innovativi in tutti i campi di applicazione della CFD.
Ad oggi, il codice FINE (Flow INtegrated Environments) della NUMECA è diventato uno dei software CFD più precisi, veloci e di facile utilizzo sul mercato.

Tutti i prodotti NUMECA sono disponibili su PC e UNIX.

 

FINE  : Ambiente Software Integrato della Numeca

La NUMECA ha sviluppato Ambienti Fluidodinamici Integrati molto avanzati, consentendo agli ingegneri ed ai progettisti di lavorare su simulazioni fluidodinamiche complete, tramite Interfacce Grafiche interattive e dinamiche .

FINE consente all’utente di navigare attraverso tre sistemi software :

  • IGG  : un efficiente generatore di griglia
  • IGG/Autogrid
  • Algoritmo di calcolo fluidodinamico Numeca (Euranus)
  • CFView  (Visualizzazione).

La serie FINE offre :

  • Efficienti generatori di griglia, incluso il generatore di griglia completamente automatico IGG/Autogrid per macchine rotanti;
  • Simulazioni veloci basate su accelerazioni multigrid estremamente potenti;
  • Soluzioni precise (secondo ordine per flussi incompressibili e compressibili dalle alte alle basse velocità fino all’ipersonico);
  • Differenti livelli di utilizzo, dalle richieste ingegneristiche più semplici a quelle più complesse;
  • Possibilità di catturare sforzi di taglio ed effetti viscosi dello strato limite mediante opportuna realizzazione delle celle (richiesta per la configurazione di flusso complesso 3D);
  • Calcolo automatico di griglie "grezze";
  • Analisi del flusso automatico basata su macro;
  • Piccole richieste di memoria;
  • Nuova generazione di interfaccia grafica di facile utilizzo.

La serie FINE copre una vasta gamma di applicazioni industriali :

  • FINE/Turbo è dedicato alla simulazione di problemi di fluidodinamica e turbomeccanica interni: compressori centrifughi e assiali, pompe e turbine, miscelatori, interazione accoppiata rotore-statore, infiltrazione di sigillante e canali palettati, valvole, spirali, condotti e altri complessi impianti fluidodinamici;
  • FINE/Aero è dedicato alla simulazione di fluidodinamica esterna, come quella generata da aerei, lanciatori, missili, veicoli spaziali, autovetture o navi, turbine a vento, edifici e, inoltre, dispersione di inquinanti;
  • FINE/Design è dedicato all’ottimizzazione ed alla progettazione di canali e palettature basate su metodi CFD inversi e algoritmi di ottimizzazione.
  • FINE/Blade2Blade e FINE/ThroughFlow sono dedicati all’analisi ed alla progettazione di turbomacchine.
  • FINE/Turnkey ambiente di sviluppo per turbomacchine completamente automatico

IGG , IGG /Autogrid e IGG /Hexa

IGG è un sistema fortemente iterattivo di generatore di griglia e disegnatore di geometria, basato sugli standard software più avanzati, completi di linguaggio dedicato e grafici interattivi, integrati con X-Windows.

IGG fornisce tutti gli strumenti necessari interattivi per creare, in breve tempo, complesse griglie strutturate multiblocco 2D/3D. Inoltre IGG si interfaccia con i sistemi CAD-CAM tramite il proprio traduttore IGES, consentendo in tal modo un inserimento veloce della geometria esterna.

IGG/Autogrid (per FINE/Turbo) è un sistema di grigliatura completamente automatizzato per configurazioni cilindriche tipo miscelatori e turbomacchine, integrato separatamente in IGG.

IGG/Autogrid consente di creare automaticamente una griglia in meno di 10 minuti, assicurando nel contempo una ortogonalità ottimale e una descrizione dello strato limite. Tale sistema include la grigliatura automatica di strutture geometriche complesse.

IGG/Hexa (non ancora rilasciato) è un altro modulo di IGG.  IGG/Hexa è un generatore automatico di griglie non strutturate, in grado di generare complesse griglie per studi in Eulero o in Navier-Stokes, basate esclusivamente su elementi esaedrici. Gli elementi triangolari o tetraedrici non vengono usati a causa della loro mancanza di precisione delle soluzioni in Navier-Stokes. Tali griglie esaedriche non strutturate lavorano su configurazioni di superfici definite al CAD.

L’algoritmo di calcolo fluidodinamico NUMECA (Euranus)

La NUMECA ha sviluppato un simulatore numerico avanzato in grado di offrire le seguenti potenzialità:

  • Simulazioni complete 3D, 2D o assialsimmetriche
  • Efficiente accelerazione multigrid
  • Tutti i regimi: dai flussi completamente incompressibili al subsonico compressibile, transonico ed ipersonico
  • Flussi stazionari e non
  • Flussi turbolenti e laminari, con vari modelli di turbolenza
  • Flussi Newtoniani e non
  • Gas perfetti e reali
  • Capacità chimiche: aeriformi multispecie con o senza reazioni chimiche
  • Iterazione tra fluido e particelle in sistema Lagrangiano.

Inoltre l’algoritmo di calcolo fluidodinamico NUMECA si avvale di tutte le più recenti tecniche numeriche che assicurano un’alta accuratezza della soluzione riducendo nel contempo i tempi di calcolo.

 

CFView

CFView è un sistema avanzato di visualizzazione di calcolo interattivo, che fornisce tutti gli strumenti qualitativi e quantitativi per l’analisi dei fluidi.

CFView consente di velocizzare notevolmente la visualizzazione tramite l’impiego di macroi e tramite la manipolazione interattiva di qualsiasi oggetto grafico con varie rappresentazioni, quali isolinee, linee di flusso, ombreggiature, vettori, sezioni, rendering. CFView consente inoltre qualsiasi raffronto tra dati sperimentali e risultati di calcolo.

Nuovo Prodotto: FINE /Hexa

E' stato ufficialmente presentato - durante il Numeca User Meeting tenutosi a Bruxelles a fine 1999- il nuovo codice FINE/Hexa, che renderà così automatico il processo CFD per geometrie complesse. E' un grigliatore automatico a maglie esaedriche non strutturate, adattativo. Esso si basa su un nucleo di nuove tecnologie nella realizzazione di griglie automatiche e sull’utilizzazione di algoritmi di risoluzione per flussi non strutturati, aprendo così la porta del 21° secolo alla CFD :

  • IGG/Hexa, il generatore automatico di griglie non strutturate, basate su elementi esaedrici;
  • L’algoritmo di risoluzione per flussi non strutturati
  • Il visualizzatore per flussi non strutturati, CFView.

FINE/Hexa offre caratteristiche uniche:

  • Grigliatura automatica con soli esaedri ;
  • Pieno adattamento direttamente controllato dall’algoritmo di calcolo, in modo da ottimizzare il tempo di funzionamento;

E' inoltre prevista per la fine dell'anno 2000 la commercializzazione del nuovo modulo della combustione.

 

Componenti principali

  • Ambiente di sviluppo FINE
  • FINE/Aero
  • FINE/Turbo
  • Generatore di griglia integrato
  • Generatore di griglia automatico
  • Visualizzatore CFView
  • FINE/DESIGN
  • FINE/TURNKEY
  • Solutore EuRANUS

 

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Aggiornato il: 13 febbraio 2004