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STAR-CCM+新一代并行多面网格划分技术

 study每日 2022-06-02 发布于浙江

十四年来,自动化生成高质量的多面体网格一直是Simcenter STAR-CCM +的关键优势,从而减轻了手工网格的负担。借助SimcenterSTAR-CCM + 2020.1中的下一代并行多面体网格划分器,可以比以前更快地创建具有边界层的高质量工业全多面体网格划分。

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效率


 下图展示了SimcenterSTAR-CCM + 2020.1中一组工业用例的多面网格划分的划分性能。生成的所有网格都是具有边界层的高质量全多面体。现在,六千万-七千万网格的案例的划分速度提高了30-45倍,而对于6700万工业设备用网格,在256个内核上,当前的记录速度提高了44倍。对于这种情况,每分钟创建620万个网格,这意味着可以在不到11分钟的时间内创建完整的6700万个高质量、带有边界层的工业级多面体网格,也不过是喝一杯咖啡的时间。


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一致性


网格的一致性是仿真结果的关键,在新一代并行技术下在32/128/256 /…内核上创建的网格与串行创建的网格结果非常相似,有很好的一致性。这在以下方面得到了证明:在一组17个工业案例中,与串行生成的网格数量相比,其中13个案例在不同的核数并行范围内生成的总网格数量差异小于0.1%,其余算例显示网格变化小于0.9%。

下面的网格一致性示例是对直升机的空气动力学进行模拟。由图片和直方图显示的串行和128核的网格分布非常相似。



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质量和易用性


最后,如果你是现有的SimcenterSTAR-CCM +用户,你会发现新的网格处理器可以让使用体验更平滑,更容易控制和更可预测的体积增长率。下面的示例可以对于发动机罩下的气流模拟观察到非常平稳的增长率。

与以前的版本相比,提高的增长率通常会导致网格数减少,从而缩短求解器的求解时间。下面的固定床反应器案例中,新的网格划分器允许将总网格数从2000万减少到1600万,因为它在粒子内部提供了更好的生长,可以计算传热。这样可使整体仿真速度提高1.1倍。



为了简化网格设置工作,现在可以使用一个参数控制任何细化(例如体积细化或尾流细化)以及表面的增长率,大大提升了网格参数设置的操作便利性。下面的案例中在简化的引擎盖下几何图形里,可以清楚地看到整个型腔的平滑增长。


Star CCM+中文教程文档下面的几张图显示了混合容器中的涡旋,旋转界面和周围的网格之间以及从轴和叶轮到核心网格过渡非常平滑。


总而言之,配合自适应网格细化功能的新一代多面网格划分器,在短短10至20分钟内可以为复杂模型生成非常高质量的单元网格。

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