STAR-CCM+新一代并行多面網格劃分技術 附Star CCM+中文教程文檔下載

十四年來,自動化生成高質量的多面體網格一直是Simcenter STAR-CCM +的關鍵優勢,從而減輕了手工網格的負擔。借助SimcenterSTAR-CCM + 2020.1中的下一代并行多面體網格劃分器,可以比以前更快地創建具有邊界層的高質量工業全多面體網格劃分。

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效率


 下圖展示了SimcenterSTAR-CCM + 2020.1中一組工業用例的多面網格劃分的劃分性能。生成的所有網格都是具有邊界層的高質量全多面體。現在,六千萬-七千萬網格的案例的劃分速度提高了30-45倍,而對于6700萬工業設備用網格,在256個內核上,當前的記錄速度提高了44倍。對于這種情況,每分鐘創建620萬個網格,這意味著可以在不到11分鐘的時間內創建完整的6700萬個高質量、帶有邊界層的工業級多面體網格,也不過是喝一杯咖啡的時間。

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一致性


網格的一致性是仿真結果的關鍵,在新一代并行技術下在32/128/256 /…內核上創建的網格與串行創建的網格結果非常相似,有很好的一致性。這在以下方面得到了證明:在一組17個工業案例中,與串行生成的網格數量相比,其中13個案例在不同的核數并行范圍內生成的總網格數量差異小于0.1%,其余算例顯示網格變化小于0.9%。

下面的網格一致性示例是對直升機的空氣動力學進行模擬。由圖片和直方圖顯示的串行和128核的網格分布非常相似。

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質量和易用性


最后,如果你是現有的SimcenterSTAR-CCM +用戶,你會發現新的網格處理器可以讓使用體驗更平滑,更容易控制和更可預測的體積增長率。下面的示例可以對于發動機罩下的氣流模擬觀察到非常平穩的增長率。

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與以前的版本相比,提高的增長率通常會導致網格數減少,從而縮短求解器的求解時間。下面的固定床反應器案例中,新的網格劃分器允許將總網格數從2000萬減少到1600萬,因為它在粒子內部提供了更好的生長,可以計算傳熱。這樣可使整體仿真速度提高1.1倍。

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為了簡化網格設置工作,現在可以使用一個參數控制任何細化(例如體積細化或尾流細化)以及表面的增長率,大大提升了網格參數設置的操作便利性。下面的案例中在簡化的引擎蓋下幾何圖形里,可以清楚地看到整個型腔的平滑增長。

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下面的幾張圖顯示了混合容器中的渦旋,旋轉界面和周圍的網格之間以及從軸和葉輪到核心網格過渡非常平滑。

 

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總而言之,配合自適應網格細化功能的新一代多面網格劃分器,在短短10至20分鐘內可以為復雜模型生成非常高質量的單元網格。

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