Ansys Workbench - универсальная платформа, объединяющая продукты Ansys для моделирования задач гидрогазодинамики

CFD-приложения ANSYS интегрированы в единую ANSYS Workbench платформу, которая является основой для передовых технологий инженерного моделирования. Эта простая в использовании платформа обеспечивает доступ к двунаправленной параметрической CAD интеграции, мощные инструменты для построения сетки, автоматизированный механизм обновления на стадии проектирования, управление многодисциплинарным моделированием и встроенные инструменты оптимизации. В результате этих взаимосвязей ANSYS CFD обеспечивает следующие преимущества и возможности:

• быстро подготовить геометрию для анализа потока без утомительной доработки;
• избегать дублирования исходных данных, которые являются общими для всего потока жидкости;
• легко рассчитать несколько вариантов геометрии, сетки, физики процесса и автоматически получить новые результаты моделирования для этой серии расчетов;
• улучшать качества разрабатываемого изделия (процесса) за счет ясного понимания происходящих процессов с последующим корректным проектированием;

ANSYS Workbench предоставляет мощные методы для взаимодействия с семейством решателей ANSYS. Эта среда обеспечивает уникальную интеграцию с CAD системами в процессе проектирования.

Состав ANSYS Workbench

В среду ANSYS Workbench входит несколько различных приложений (некоторые из них):

• Mechanical - используется для выполнения структурного и теплового анализа с использованием решателя ANSYS. Наложения сетки на область расчета также включено в Mechanical.
• Fluid Flow (CFX) - приложение для выполнения анализа с использованием CFD CFX
• Fluid Flow (FLUENT) - приложение для выполнения анализа с использованием CFD FLUENT
• DesignModeler (геометрия) - предназначен для создания и редактирования CAD геометрии и подготовки твердотельной модели для использования в дальнейших расчетах.
• Engineering Data - предназначен для определения свойств материала.
• Meshing Application - предназначен для генерации области расчета CFD и генерирования сетки.
• Design Exploration - предназначен для проведения проектных исследований и оптимизации анализов.
• Finite Element Modeler (FE Modeler) приложение предназначено для адаптации сетки, полученной в NASTRAN и ABAQUS, для использования в ANSYS.

Существуют также и другие приложения интегрированные в платформу ANSYS Workbench. Некоторые из них также можно отнести к приложениям решающим задачи вычислительной гидрогазодинамики.

Конечно-элементный решатель POLYFLOW

POLYFLOW предназначен для ламинарных и вязких течений. Будет полезен для решений задач сложной реологии (наука о пластической деформации) и задач со свободными поверхностями.

Области применения:

• экструзия, экструзией, старение;
• выдувное формирование, термоформование;
• отливки пленки, формирование листов стекла, растяжение, вытягивание волокна;
• химические реакции, пенообразующие;
• вязкоупругие течения («эффект памяти»).

Препроцессор GAMBIT

Одиночный интегрированный препроцессор для проведения CFD анализа.

• создание геометрии;
• генерация сетки;
• проверка качества построенной сетки;
• назначение граничных зон.

Препроцессор TGRID

Препроцессор предназначен для построения тет/гибридных сеток.

IСEPAK для систем охлаждения электроники

IСEPAK ориентирован на проектирование систем охлаждения электроники. Моделирование охлаждающего потока воздуха, теплопроводности, конвекции и радиационного теплообмена.

Удобный пользовательский интерфейс и автоматическое наложение сетки способствуют решению таких задач:

• проектирование кабинета;
• выбор оптимального места размещения вентилятора для охлаждения;
• разработка материнских плат;
• расчет радиатора и теплоотвода.

AirPak для расчета систем вентиляций

AirPak предназначен:

• для упрощения проектирования и анализа систем вентиляции;
• для точного, быстрого и простого использования инструментов проектирования, которые позволяют дизайнерам и специалистам, без применения мощных вычислительных станций получать точные результаты моделирования;
• для оптимизации конструкции и определения проблем на основе точного моделирования воздушных потоков, температурных условий, и оценки эффективности контроля загрязнения.

MixSim для расчета смешивания в резервуарах

MixSim благодаря специализированному пользовательскому интерфейсу, позволяет быстро и легко моделировать задачи смешивания в резервуарах. Размер резервуара, конфигурация перегородки, количество и тип мешалки и т.д. задаются непосредственно в интерфейсе.

Профиль крыльчаток можно выбрать из библиотеки рабочих колес от ведущих производителей смешивающего оборудования. Поддерживает подвижные скользящие сетки и расчет установившегося течения неньютоновских жидкостей.

Дополнительные особенности ANSYS Workbench

В ANSYS Workbench также входит TurboSystem, который является отраслевым решением для проектирования вращающихся машин. Он состоит из следующих дополнительных модулей:

• BladeModeler - эффективный инструмент проектирования 3-D вращающихся механизмов для проектирования лопастей.
• TurboGrid - качественный модуль для построения шестигранных сеток при проектировании лопастей вращающихся турбомашин.

DesignModeler

DesignModeler (DM) является компонентом ANSYS Workbench. Это CAD-подобная среда моделирования, которая преследует следующие задачи и цели:

• содержит возможность модификации и создания геометрии для расчета;
• содержит возможности параметрического моделирования и разработку 2D эскиза с размерами;
• непосредственная связь с другими модулями ANSYS Workbench: например, CFX-Mesh, Advanced Meshing (ICEM), DesignXplorer, BladeModeler.

Остановимся поподробнее на особенностях модуля CFX-Mesh.

CFX-Mesh является компонентом Workbench, предназначенным для генерации CFD сетки для решателя ANSYS CFX. CFX-Mesh может создавать сетку для области расчета, при этом:

• тесно связан с DesignModeler;
• имеет возможность построения гибридных сеток;
• имеет возможность построения большого количества ячеек сетки;
• присутствуют расширенные возможности управления измельчения сетки;
• может создавать файл сетки собственного формата
• обеспечивается гибкость построения сетки.

CFX-Mesh. обеспечивает полную гибкость построения сетки, включая возможность решения задачи с использованием неструктурированных сеток, которые могут генерироваться для сложной геометрии довольно легко.

Поддерживаемые типы сеток: треугольная, четырехугольная, четырехгранные, шестигранные, пирамида, призма (клин) и многогранная.