Simcenter Fluids and Thermal

Simcenter STAR-CCM+ CFD software

Puedes mejorar el rendimiento del producto con la simulación de dinámica computacional de fluidos (CFD) multifísica para condiciones reales.

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Maqueta de dos buggies de carreras de Simcenter STAR-CCM+.

Motivos por los que adquirir Simcenter STAR-CCM+

Simcenter STAR-CCM+ es un software de simulación de dinámica computacional de fluidos (CFD) multifísica que permite a los ingenieros de CFD modelar la complejidad y descubrir las posibilidades que ofrecen los productos cuando funcionan en condiciones reales.

Aumenta la productividad con una interfaz de usuario totalmente integrada
Encuentra lo que buscas en este único software unificado. Simcenter STAR-CCM+ incluye preprocesamiento mediante mallado a través del modelado multifísico, análisis de datos y visualización fotorrealista, así como realidad virtual.

Afronta las aplicaciones más complejas
Da cobertura a los procesos físicos más allá del flujo de fluidos y la transferencia de calor. Esta plataforma de solver totalmente integrada permite ejecutar incluso las simulaciones de CFD multifísicas más complejas.

Reduce los tiempos de preparación de CFD
Acorta el tiempo de preparación de la simulación de una semana a horas con el mallado automatizado y el preprocesamiento de geometrías complejas. Con tecnologías de vanguardia como la limpieza CAD automatizada, la envoltura de superficies y el mallado automatizado de alta fidelidad, puedes invertir tu tiempo en lo que importa: diseñar mejores productos.

Aprovecha la potente automatización integral del flujo de trabajo sin código y la exploración de diseños totalmente integrados
Saca partido a la exploración del diseño basada en CFD con simulaciones automatizadas de principio a fin.

Novedades

  • Trabaja más rápido con la aceleración habilitada por GPU para un conjunto extendido de solvers.
  • Encuentra mejores diseños con mayor rapidez gracias a la optimización paramétrica basada en gradientes.
  • Lidia fácilmente con las simulaciones de motopropulsión eléctrica de alta fidelidad.
  • Explora y comparte los resultados de ingeniería desde el navegador.
  • Y mucho más.

Webinar: simulaciones de CFD en Simcenter STAR-CCM+

Descubre cómo los ingenieros de CFD modelan la complejidad de los productos actuales con la simulación de CFD multifísica de alta fidelidad. Averigua cómo utilizar flujos de trabajo de simulación automatizados que te llevan desde el CAD hasta el análisis de resultados, examina las posibilidades con la exploración del diseño totalmente integrada y aprende a agilizar el trabajo utilizando el cálculo de alto rendimiento con un modelo flexible de licencias de software de simulación de CFD.

Captura de pantalla del software de simulación de dinámica computacional de fluidos multifísica.
Funcionalidades

Flujos de CFD multifísicos

Simulación de CFD multifísica

La simulación de ingeniería multifísica puede capturar con precisión todos los procesos físicos relevantes que influyen en el rendimiento de productos cada vez más sofisticados. Diseñado como un software de CFD multifísico, Simcenter STAR-CCM+ permite minimizar el nivel de aproximación y suposición. Proporciona una gama completa, precisa y eficaz de funcionalidades de modelado multifísico relacionadas con la dinámica de fluidos.

Simcenter STAR-CCM+ ofrece la seguridad de que el rendimiento previsto de los diseños coincidirá con el del producto real. Las funcionalidades de modelado van más allá del flujo de fluidos y la transferencia de calor, y también incluyen flujos monofase y multifase, dinámica de partículas, flujos reactivos, interacción del fluido y la estructura, aeroacústica, reología y modelado electrodinámico.

Ficha técnica de la simulación de CFD multifísica

Flujos monofase

Tanto si se trata de gases como de líquidos, Simcenter STAR-CCM+ ofrece un completo conjunto de modelos de CFD para flujos monofase. Abarca flujos compresibles e incompresibles, subsónicos, supersónicos e hipersónicos, y laminares y turbulentos.

Para los flujos turbulentos, los ingenieros de aerodinámica e hidrodinámica de todas las industrias pueden elegir entre un conjunto completo de modelos de turbulencia de última generación, incluidos todos los modelos Navier Stokes promediados por Reynolds (RANS) habituales, las simulaciones separadas (DES) y las simulaciones de grandes escalas (LES).

Ficha técnica de la aerodinámica de los vehículos

Ficha técnica de la aerodinámica aeroespacial

Simulación de flujo multifase

Simcenter STAR-CCM+ permite simular problemas de ingeniería que abarcan varios regímenes de flujo en películas estratificadas, dispersas, discretas, etc. Hasta la fecha, ningún modelo multifase puede abarcar todos los regímenes. Por lo tanto, Simcenter STAR-CCM+ ofrece una completa gama de modelos para simulaciones de dinámica computacional de fluidos multifase. Utilízalos juntos para abarcar múltiples regímenes de flujo, entre los que se incluyen las transiciones inteligentes. Emplea el software de CFD para predecir el comportamiento real de los productos mediante la simulación de flujos multifase de varios regímenes y escalas.

Ficha técnica del flujo multifase

Flujos de partículas y método de elementos discretos

Simcenter STAR-CCM+ ofrece una integración completa del flujo de partículas para maximizar la eficacia y la distribución de estas, minimizar el consumo de energía, evitar el desgaste y la abrasión excesivos y optimizar el rendimiento general.

Puedes asegurar el rendimiento de la manipulación de materiales al simular con precisión formas de partículas realistas con un movimiento y contacto adecuados. A diferencia de otras herramientas de software de CFD, Simcenter STAR-CCM+ proporciona procesos físicos de flujo acoplado y partículas dentro de un único entorno de simulación, lo que reduce significativamente el trabajo de configuración de la simulación. Al ofrecer métodos de elementos discretos (DEM) basados en malla y sin malla, los ingenieros pueden elegir el enfoque de modelado de partículas más apropiado.

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Flujos reactores

Simcenter STAR-CCM+ ofrece un conjunto integral de modelos de emisiones y flujos reactores, que aborda una amplia variedad de aplicaciones. Permite una combinación entre los modelos de flujos reactores y la transferencia de calor, la radiación, las reacciones multifase y la química de la superficie. La amplia variedad de modelos de flujos reactores te ayuda a entender y optimizar la forma y ubicación de la llama, minimizar las temperaturas de componentes sólidos, reducir emisiones y maximizar la eficacia del rendimiento. Gracias al software Simcenter STAR-CCM+, podrás predecir y conocer las dinámicas de la llama, la transferencia de calor, el desgaste térmico, las emisiones, el rendimiento, la conversión, la selectividad y las condiciones no deseadas.

Ficha técnica de la combustión

Funcionalidades

Simulación de CFD multifísica: otros

Transferencia de calor

Simcenter STAR-CCM+ permite simular la transferencia de calor en un medio o entre medios de forma precisa y eficaz. Con conducción, convección, radiación, transferencia de calor conjugada y ebullición, Simcenter STAR-CCM+ brinda un conjunto completo de procesos físicos de transferencia de calor en un paquete de software de CFD para predecir con exactitud las distribuciones de temperatura en fluidos y sólidos. Con la tecnología multitemporal y el sofisticado mallado de fluidos y sólidos, puedes ejecutar sin demora problemas complejos de CHT, incluso con escalas de tiempo significativamente diferentes en dinámica de fluidos y dinámica térmica de sólidos.

Ficha técnica de la gestión térmica del vehículo
Ficha técnica de la gestión térmica del motopropulsor

Aeroacústica

Simcenter STAR-CCM+ ofrece una amplia biblioteca de modelos precisos para predecir fuentes de ruido aeroacústico, incluidos modelos de estado estacionario, modelos directos (DES/LES), modelos de propagación y solver de ecuaciones de perturbación acústica (APE).

El software de CFD admite métodos aeroacústicos híbridos en los que, en un primer momento, una simulación de CFD capta las turbulencias del flujo, que se traducen en fuentes aeroacústicas que, a su vez, se introducen en un segundo modelo de simulación acústica (FEM). Después, este último predice la propagación acústica de estas fuentes, incluidas las reflexiones y la absorción en el entorno. Por ejemplo, el software de CFD puede predecir el ruido de los retrovisores laterales de un coche.

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Interacción del fluido y la estructura

Simcenter STAR-CCM+ puede manejar tanto la dinámica computacional de fluidos basada en volúmenes finitos (FV) como la mecánica computacional de sólidos (CSM) basada en elementos finitos (FE). Esto permite simular la interacción entre el fluido y la estructura (FSI) en una interfaz de usuario de software de CFD integrada, única y fácil de usar. Con este enfoque, puedes resolver problemas estáticos, cuasiestáticos y dinámicos, incluidos aquellos con geometría no lineal y varias piezas que utilizan contactos unidos y pequeños contactos deslizantes.

Además de la interacción mecánica entre el fluido y la estructura, Simcenter STAR-CCM+ también ofrece flujos de trabajo eficaces para el análisis de estrés térmico. Puedes solucionar problemas de transferencia de calor entre un fluido y una estructura, y luego evaluar el estrés térmico en las regiones sólidas desde el software de CFD.

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Reología

Gracias a la incorporación de la reología computacional en Simcenter STAR-CCM+, los ingenieros pueden simular fluidos dominados por la difusión y el comportamiento viscoso o viscoelástico.

Estas simulaciones se pueden modelar con el solver de elementos finitos añadido. Este método es útil para los ingenieros de las industrias de productos de consumo, tratamiento de residuos y alimentación y bebidas que trabajan con mezcladoras, contenedores de flujo, pastas, extrusiones y tratamiento de materiales. Simular con precisión la reología es la clave para reducir el consumo de energía, las emisiones y el uso de materias primas. Además, mejora la fiabilidad del producto, la experiencia del usuario y los costes de responsabilidad.

Simcenter STAR-CCM+ ofrece un conjunto completo de modelos, incluidos los solvers para superficie libre, relleno parcial, energía viscosa, fundición de película y fibra corta.

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Gráfico de modelado de reología computacional del software de Simcenter.

Electromagnetismo

Simcenter STAR-CCM+ incluye una amplia gama de modelos electromagnéticos para tratar diversas simulaciones electromagnéticas, desde válvulas magnéticas, solenoides, actuadores y transformadores hasta máquinas eléctricas.

Como paquete de software de CFD multifísico, Simcenter STAR-CCM+ ofrece funcionalidades electromagnéticas integradas que permiten acoplar de forma ajustada el flujo de refrigerante, la transferencia de calor y el electromagnetismo en una única simulación. La amplia variedad de funcionalidades de modelado también permiten simular aplicaciones de magnetohidrodinámica (MHD), incluida la simulación de arco de plasma, disyuntores de chorro de gas y soldadura.

Ficha técnica del electromagnetismo

Acoplamiento multidisciplinario de simulación de CFD

Para crear un gemelo digital holístico, Simcenter STAR-CCM+ está integrado en el portfolio más amplio de Simcenter. Simcenter STAR-CCM+ permite acoplar su software de CFD a otras herramientas de simulación de Simcenter, mediante interfaces específicas y formatos de datos comunes.

Podrás acoplarte con facilidad a Simcenter 3D, simulaciones de sistemas de Simcenter y demás. Crea simulaciones holísticas multidisciplinarias utilizando diferentes escalas de tiempo, que van desde microsegundos hasta miles de segundos, y procesos físicos que abarcan desde una sofisticada mecánica sólida hasta simulaciones rápidas de sistemas, aprovechando la tecnología de simulación más adecuada para cada disciplina.

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Funcionalidades

Fidelidad geométrica y tecnología de mallado de CFD automatizada

Manejo CAD y preparación de la geometría

Con Simcenter STAR-CCM+, puedes trabajar directamente con tu CAD importando CAD o incluso manejando la herramienta CAD de forma interactiva desde el entorno de software de CFD. En cualquier caso, la simulación se mantiene fiel a tu diseño en CAD, lo que permite obtener resultados de simulación de forma más rápida y uniforme sin necesidad de realizar cambios en los diseños.

El software de CFD ofrece todas las herramientas para generar, modificar y limpiar de forma sencilla la geometría con el fin de prepararla para la simulación de CFD con la tecnología líder de la industria, lo que incluye la simplificación automática, la reparación manual de superficies y la envoltura automatizada de superficies.

Con el uso de las operaciones de malla potentes, los ingenieros dedicarán menos tiempo a la preparación de la geometría.

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Mallado de volumen sólido, automatizado y de alta fidelidad

Aprovecha las ventajas del mallado rápido, sólido, repetible, de alta fidelidad y automatizado en Simcenter STAR-CCM+. Lidia con cualquier aplicación con el tipo de mallado más adecuado, incluidos los siguientes:

  • Tetraédrico
  • Hexaédrico recortado
  • El primer poliédrico de la industria
  • Mallado bidimensional
  • Mallas extruidas
  • Malla dirigida
  • Capa prismática
  • Capa de avance
  • Tecnología de mallado fino

Puedes combinar con facilidad varios tipos de malla dentro de la misma simulación para obtener la máxima eficacia. Aprovecha los potentes controles de malla globales, locales, definidos por el usuario y automatizados para obtener la máxima precisión y eficacia. El refinamiento de malla adaptativa (AMR) basado en modelos y soluciones proporciona la precisión que necesitas a un coste asequible, ya que posibilita que la solución defina la malla.

Ficha técnica del mallado

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Gráficos de mallado del software Simcenter STAR-CCM+.

Movimiento de objetos y tecnología de malla móvil

Simcenter STAR-CCM+ ofrece la tecnología de malla móvil líder de la industria para hacer accesible la simulación de movimiento sofisticada con unos pocos clics. Aporta una complicada funcionalidad de modelado de movimiento a los ingenieros de CFD.

Dentro de un único entorno, Simcenter STAR-CCM+ permite simular no solo una amplia gama de procesos físicos, sino también una variedad de movimientos de cuerpos y mallas para captar tus físicas con precisión. Con los modelos de movimiento integrados, puedes simular el rendimiento real de objetos en movimiento superpuestos con mallado desbordado, predecir el movimiento dinámico de seis grados de libertad de los cuerpos, comprender las interacciones multifísicas para modelar el rendimiento «tal como está instalado», impulsar con facilidad los cambios geométricos para la exploración del diseño, predecir sin problemas el comportamiento de la máquina de rotación/translación y definir movimientos sofisticados para repetir las operaciones de la máquina en tu software de CFD con precisión.

Funcionalidades

Automatización de la simulación de CFD y exploración del diseño

Flujos de trabajo de CFD automatizados e integrados por completo

Simcenter STAR-CCM+ reúne todo el proceso de simulación, desde CAD hasta la solución y la optimización, en una única plataforma integrada. Simcenter STAR-CCM+ se basa en el manejo de geometría de alta fidelidad, el mallado automatizado sólido, la resolución eficaz y las funcionalidades de posprocesamiento precisas. Además, ofrece todo lo necesario para flujos de trabajo fiables y reproducibles para la automatización de la simulación de dinámica computacional de fluidos.

Con funcionalidades de automatización integradas y nativas, puedes crear flujos de trabajo sólidos y reproducibles sin escribir una sola línea de código de automatización y desde tu entorno de simulación de CFD. Para una máxima flexibilidad, Simcenter STAR-CCM+ ofrece funcionalidades de programación con JAVA. Registra, ajusta y reproduce macros basadas en Java e intégralas en tu ecosistema de automatización más grande a fin de automatizar incluso las tareas de simulación de CFD más sofisticadas.

Gracias a esta funcionalidad, puedes ejecutar y explorar cientos de diseños en un único entorno de software de CFD integrado.

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Gráficos de simulación de un seguidor del software de Simcenter.

Exploración integrada de diseños paramétricos

Simcenter STAR-CCM+ ofrece un sólido conjunto de herramientas para una exploración eficaz del diseño paramétrico. Asegura la confianza en la solidez del modelo CAD, genera variantes de forma automática y expone diferentes combinaciones de variables de diseño. Para entender fácilmente el comportamiento del producto, utiliza los flujos de trabajo automatizados de simulación de CFD para ejecutar barridos de varias piezas y los parámetros para simular múltiples variantes.

Encuentra mejores diseños en el menor tiempo o con las menores ejecuciones posibles (y sin ser un experto en optimización) mediante el complemento Intelligent Design Exploration, que lleva el algoritmo de optimización SHERPA, líder de la industria. También puedes conocer el rendimiento del producto en función de una o más variables mediante ejecuciones de diseño de experimentos (DOE), así como llevar a cabo la variación de salidas a partir de pequeños cambios en las entradas utilizando estudios estocásticos.

Ficha técnica de la exploración del diseño

Optimización de la topología

La optimización de topología basada en adjuntos, que está integrada al completo en Simcenter STAR-CCM+, permite encontrar diseños nuevos y eficaces al crear el diseñador de flujo.

Para ejecutar una optimización de topología adjunta en Simcenter STAR-CCM+, debes comenzar desde el envolvente donde se ubicará el diseño y definir los límites de entrada y salida. El método, que se encuentra integrado en el software de CFD sin coste adicional, cincelará todas las partes de la geometría que dificultan las características de coste y función establecidas, convirtiéndolas en una forma sólida y definiendo de manera reiterada la forma que permite el trazado de flujo óptimo.

Las mejoras significativas en la fabricación aditiva posibilitan unos diseños optimizados para el flujo casi sin compromisos.

Ficha técnica de la optimización de la topología

Funcionalidades

Posprocesamiento de CFD, análisis de datos y visualización

Análisis de datos de CFD integrado

Con funcionalidades integradas de posprocesamiento de CFD, Simcenter STAR-CCM+ habilita la comparación y comunicación de resultados cuantitativos con ploteos de líneas, histogramas, controladores flexibles e informes personalizados. Crea sin problemas ploteos atractivos desde el punto de vista visual utilizando un entorno interactivo. Aprovecha las técnicas integradas de procesamiento de datos, como la transformación rápida de Fourier o las funciones de correlación, para obtener información detallada sobre los datos de dinámica computacional de fluidos. Usa técnicas de enfoque de datos para interrogar datos interdependientes con el objetivo de medir y visualizar el rendimiento del producto.

La funcionalidad de posprocesamiento de CFD de Simcenter STAR-CCM+, adaptada a los estudios de exploración del diseño, ayuda a los ingenieros a encontrar soluciones óptimas en espacios de diseño complejos, identificar correlaciones entre las características de diseño y el rendimiento, y excluir rápidamente diseños inviables. Simcenter STAR-CCM+ también puede evaluar las compensaciones y analizar la solidez del rendimiento frente a las variaciones de diseño. Las funcionalidades de visualización de varios diseños, como la vinculación de escenas, facilitan la comparación de resultados en el mismo conjunto de datos o en conjuntos de datos diferentes dentro del software de CFD.

Ficha técnica del análisis de datos

Visualización realista

Deja que tus simulaciones de CFD tengan un impacto duradero con la tecnología de trazado de rayos de última generación. Crea imágenes y animaciones con sombras, reflejos y texturas realistas para optimizar la comprensión para un público más amplio. De este modo, se ofrecen mejores señales visuales y se genera una visualización eficaz. Con Simcenter STAR-CCM+, te beneficiarás de mapas de color integrados y personalizables, distintas opciones de iluminación realistas, representación volumétrica de datos y opciones de transparencia, que te ayudarán a comunicar eficazmente datos de ingeniería complejos.

Da vida a tus modelos y comunica los resultados de la simulación con facilidad a las partes interesadas que no son expertas utilizando técnicas de animación potentes y fáciles de usar integradas al completo en la herramienta de software de CFD.

Exploración de simulación de CFD de realidad virtual

Simcenter STAR-CCM+ abre la puerta a la innovación, lo que te brinda la oportunidad de interactuar directamente como persona con las simulaciones, utilizando auriculares de realidad virtual (VR). Esto permite interrogar de forma cuantitativa campos de datos, barrer secciones planas, generar isosuperficies de cantidades críticas o crear líneas de corriente para visualizar el flujo. Explora los resultados de tu simulación de CFD junto a otras personas en un entorno de colaboración, guiando a los espectadores, incluso a aquellos de otras partes del mundo, por los resultados de simulación para transmitir o encontrar información clave de ingeniería en conjunto y elevar el posprocesamiento de CFD a un nuevo nivel.

FUNCIONALIDADES

Simulación de CFD rápida, flexible y escalable

Opciones de licencias flexibles

Simcenter STAR-CCM+ emplea un modelo de licencia fácil de entender y muy flexible. Una sola licencia desbloquea todas las funcionalidades básicas pre/post/multifísicas, opciones para HPC y uso de la nube, y opciones para exploración y optimización del diseño. Cuando tus recursos HPC se amplían, precisas de una licencia que crezca junto con ellos, sin barreras. Simcenter STAR-CCM+ proporciona un modelo de licencia flexible y escalable que permite emplear recursos informáticos ilimitados.

Ficha técnica de las licencias de energía

Simcenter Cloud HPC

Hardware utilizado para el cálculo de CFD.

Aceleración de simulación de CFD habilitada por GPU

Las simulaciones de CFD aceleradas con procesadores gráficos (GPU) ofrecen de forma constante importantes aumentos de velocidad de cálculo y ahorro de costes y energía. Al aprovechar la aceleración del solver habilitada por GPU en Simcenter STAR-CCM+, puedes ejecutar simulaciones de alta fidelidad que consumen muchos recursos, como simulaciones de grandes escalas (LES) o aeroacústica de inmediato. Esto permite modelar la complejidad de los productos actuales mientras avanzas de forma más rápida y eficiente en términos económicos y energéticos.

Gracias a una migración directa de la tecnología de solver de CPU existente a las GPU, nos aseguramos de que obtendrás resultados uniformes entre los cálculos basados en GPU y CPU. Gracias a esto, podrás cambiar sin problemas entre los cálculos basados en CPU y GPU para elegir la solución de hardware más adecuada para tu simulación de CFD.

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CFD en la nube

Simcenter Cloud HPC, que está disponible dentro de Simcenter STAR-CCM+, brinda acceso instantáneo a la infraestructura optimizada de Amazon Web Services (AWS), configurada y administrada por Siemens sin configuración adicional. Esto facilita la ejecución de simulaciones de CFD en la nube con mayor flexibilidad y escalabilidad, con acceso bajo demanda y capacidad ilimitada. Además, puedes ejecutar las simulaciones de CFD en la nube sin restricciones, sin necesidad de configurar y acceder a la nube utilizando proveedores de terceros ni invertir mucho tiempo. Tampoco deberás tener experiencia en tecnologías HPC ni en la nube.

Más información sobre Simcenter Cloud HPC

Captura de pantalla del escritorio de Simcenter Cloud HPC.
Caso de éxito

Vuyk Engineering

Con Simcenter, Vuyk Engineering optimizó el diseño de una piscina lunar para el rendimiento y el ahorro de costes en un buque de tendido de tuberías.

También se aseguraron de optimizar el diseño de la piscina lunar, mejorando el rendimiento de los buques en alta mar. Limitaron la resistencia más de un 3 % para reducir significativamente los costes.

Optimizing moon pool design and performance with advanced simulation engineering
Case Study

Optimizing moon pool design and performance with advanced simulation engineering

Empresa:Vuyk Engineering Rotterdam

Industria:Naval

Ubicación:Rotterdam, Netherlands

Software de Siemens:HEEDS, Simcenter 3D Solutions, Simcenter STAR-CCM+

Experiencia de los clientes

¿Qué opinan nuestros usuarios sobre Simcenter STAR-CCM+?

Los clientes de Simcenter STAR-CCM+ explican cómo resuelven algunos de los problemas más difíciles que se plantean en las industrias utilizando la simulación de CFD multifísica.

Conoce los puntos fuertes de Simcenter STAR-CCM+ en G2.