Modele a complexidade da fuga térmica de baterias com facilidade. Execute simulações de CFD com economia de energia e custo graças ao suporte de CPU ARM64 e maior aceleração habilitada para GPU. Acelere suas simulações de CFD em mais de 30% com o esquema SIMPLEC. Documente, compartilhe e revise informações detalhadas do modelo no software CFD.
O Simcenter STAR-CCM+ 2302 vem com vários novos recursos que permitem que você vá mais rápido enquanto modela a complexidade.
Configuração de fuga térmica da bateria em minutos
Simulação CFD de fuga térmica da bateria. Com um fluxo de trabalho dedicado, a configuração da complexa física de liberação de calor é significativamente mais rápida e fácil com o Simcenter STAR-CCM+ 2302
Com o rápido crescimento de veículos elétricos circulando nas estradas, novas regras de segurança foram implementadas em nível nacional e internacional, com novas regras de segurança da ONU sobre o uso de baterias de íon-lítio.
Essa legislação obriga os principais fabricantes e usuários de baterias a realizar vários testes caros e demorados para obter certificações. Isso leva a uma demanda crescente por simulação para reduzir o custo dos testes e tornar o projeto de segurança economicamente eficiente.
No Simcenter STAR-CCM+ 2302, foi lançado um fluxo de trabalho dedicado para acelerar o tempo de configuração de simulações de propagação de fuga térmica para baterias de horas para minutos. Graças a um fluxo de trabalho focado, agora você pode lidar com grandes pacotes de centenas ou milhares de células com facilidade, mantendo a alta fidelidade de modelagem. O fluxo de trabalho oferece suporte à simulação direta da liberação de calor exotérmico de células “com falha” com um modelo empírico e pode ser acessado como parte do complemento Simcenter STAR-CCM+ Batteries.
Graças aos seus poderosos recursos multifísicos e ao novo fluxo de trabalho dedicado, o Simcenter STAR-CCM+ é perfeitamente adequado para estudar a propagação de eventos térmicos descontrolados em uma geometria de embalagem complexa. O Simcenter STAR-CCM+ oferece uma solução abrangente para entender melhor esse evento de segurança perigoso e ajuda a projetar pacotes e medidas de mitigação, reduzindo assim a necessidade de testes caros.
Modelagem fácil e precisa de movimento com malhas overset
Com o Simcenter STAR-CCM+ 2302, você pode executar casos de maneira mais confiável com pequenos intervalos e movimento, graças à região de overset refinada que corresponde ao nível de refinamento da região de fundo
Separação de armazéns, válvulas, revestimento por imersão e muitas outras aplicações envolvem corpos móveis, com pequenos espaços em conjunto com dinâmica de fluidos complexa. Para simular tais aplicações complexas com CFD, a tecnologia de overset mesh junto com Adaptive Mesh Refinement (AMR) tornou-se uma tecnologia chave.
Com o Simcenter STAR-CCM+ 2302, tornamos mais fácil executar esses casos por meio de um refinamento automático da região sobreposta para corresponder ao nível de refinamento da região de fundo. Cenários de pequenas lacunas se beneficiarão imediatamente do novo recurso, garantindo malhas válidas e convergência garantida sem nenhum esforço adicional do usuário.
Modele novas aplicações envolvendo a secagem de materiais sólidos úmidos
Simular a secagem da pasta de eletrodos em forno de convecção industrial (parte do processo de fabricação da bateria) usando DEM com evaporação de líquido agora é possível graças à extensão dos modelos de evaporação para fases DEM
Muitas aplicações na indústria de processamento químico, mineração, aço, alimentos e fabricação de baterias envolvem a secagem de sólidos úmidos. A simulação CFD de tais sistemas requer uma previsão precisa do movimento das partículas e respectivos fenômenos de mudança de fase.
No Simcenter STAR-CCM+ 2022.1, portanto, introduzimos o material Líquido-Sólido-Gás para partículas Lagrangeanas não DEM, permitindo aplicar a modelagem de evaporação para gotículas contendo materiais sólidos. Esta funcionalidade é, por exemplo, usada com sucesso para simular gotas de leite na secagem por pulverização.
Com o Simcenter STAR-CCM+ 2302, estendemos a capacidade de partículas do método de elementos discretos (DEM), permitindo aplicar modelos de evaporação às fases do DEM. Isso permite que você modele novas aplicações envolvendo a secagem de materiais sólidos onde o DEM é o método de dinâmica de partículas de escolha, permitindo a evaporação de componentes líquidos em partículas de DEM.
Graças ao novo recurso, você pode simular com precisão os processos de secagem em secadores diretos baseados em convecção, como secadores de tambor, secadores por pulverização, secadores de leito fluidizado ou secadores baseados em condução indireta, usando o método de elemento discreto para a fase sólida úmida.
Melhor desempenho por preço com suporte ARM
Com o Simcenter STAR-CCM+ 2302, permitimos que você execute simulações de CFD maiores e mais rápidas por menos custo e energia usando a tecnologia de CPU Advanced Reduced Instruction Set Computer Machines (ARM).
A simulação tornou-se um fator crítico no desenvolvimento de produtos com eficiência de tempo e recursos. E enquanto a simulação de CFD consome significativamente menos recursos do que o teste físico correspondente, para se manterem competitivas, as empresas devem dar um passo adiante. Com o volume cada vez maior de projetos de produtos baseados em simulação, para ter uma vantagem competitiva, você deve otimizar o consumo de energia e os custos associados a essas simulações de alta fidelidade. Em última análise, um gêmeo digital sustentável, econômico e energeticamente eficiente é um fator diferenciador e uma vantagem competitiva no desenvolvimento de produtos virtuais.
Com o Simcenter STAR-CCM+ 2302, permitimos que você execute simulações de CFD maiores e mais rápidas por menos custo e energia usando a tecnologia de CPU Advanced Reduced Instruction Set Computer Machines (ARM).
Atualmente, a tecnologia é suportada no Linux e está disponível através de diferentes fornecedores de nuvem, como instâncias AWS EC2 ou o supercomputador Fugaku fornecido pela Fujitsu no Japão.
Com o suporte ARM, adicionamos outra opção para executar sua simulação CFD em um cenário de arquitetura de hardware cada vez mais heterogêneo. Seja GPU ou CPU, local ou na nuvem, ARM ou CPUs convencionais, o Simcenter STAR-CCM+ oferece uma variedade de opções para maximizar seu rendimento.
Simulações maiores e mais rápidas em GPUs
O Simcenter STAR-CCM+ 2302 vem com uma sobrecarga de memória reduzida em GPUs, permitindo que você encaixe modelos maiores em uma única GPU com benefícios imediatos de desempenho.
Normalmente, o tamanho da simulação que pode ser executado em GPUs é limitado pela memória disponível (RAM) de uma placa de GPU. Portanto, ao reduzir o consumo de memória de uma determinada simulação, você pode encaixar malhas maiores em uma única GPU. Isso é particularmente útil, pois o desempenho de GPU mais eficiente é visto quando as placas estão "no máximo", o que significa encaixar o maior número possível de células em uma única placa.
Para maximizar os benefícios, o Simcenter STAR-CCM+ 2302 vem com uma sobrecarga de memória reduzida e desempenho aprimorado por meio do uso mais eficiente do AmgX, bem como atualizações para CUDA, a API da NVIDIA. Além dos benefícios de desempenho já existentes das GPUs de versões anteriores, esses aprimoramentos resultam em uma redução de memória de até 40%, bem como melhorias de desempenho de tempo de execução de até 10%. Como exemplo, uma única NVIDIA A100 com 80 GB de memória agora pode acomodar cerca de 60 milhões de células aparadas em precisão mista.
Com esses aprimoramentos, continuamos nossa estratégia de oferecer suporte à simulação CFD rápida e eficiente em GPUs, mantendo a consistência com os resultados baseados em CPU.
Simulações até 40% mais rápidas sem nenhum custo
No Simcenter STAR-CCM+ 2302, introduzimos um novo esquema implícito instável para o solver de fluxo segregado: o SIMPLE-Consistente, chamado SIMPLEC. O SIMPLEC permite uma aceleração significativa para a simulação de fluxos transitórios enquanto você obtém a mesma precisão do SIMPLE.
Somando-se aos benefícios do novo hardware e escalabilidade massiva para computação de alto desempenho, acelerar sua simulação de CFD por meio de técnicas de resolução mais eficientes continua sendo a maneira mais econômica de ir mais rápido.
No Simcenter STAR-CCM+ 2302, apresentamos um novo esquema implícito instável para o solver de fluxo segregado: o SIMPLE-Consistente, chamado SIMPLEC.
O SIMPLEC permite uma aceleração significativa para simulação de fluxos transitórios devido a uma convergência mais profunda da solução dentro do intervalo de tempo. Graças ao SIMPLEC, você pode obter a mesma precisão do SIMPLE com um número reduzido de iterações internas por intervalo de tempo. Ao usar critérios de parada baseados em convergência para iterações internas, não há necessidade de ajuste ao aplicar o novo esquema SIMPLEC.
Para aplicações que vão desde a aerodinâmica externa do veículo através do espelho lateral e aeroacústica HVAC até o congelamento da asa do avião, o SIMPLEC resulta em uma redução de até quase 30% do tempo total de retorno. Tudo isso garantindo consistência de resultados entre as abordagens SIMPLE e SIMPLEC. E sem nenhum custo adicional.
Acelere simulações multifásicas sem perder a fidelidade
O potencial do Implicit Multi-Step para acelerar as simulações MMP-LSI é ilustrado por este exemplo de lubrificação da caixa de engrenagens. Ao usar 16 subetapas, a aceleração está se aproximando de 4x.
Em aplicações como gotas de respingos de caixa de engrenagens podem se quebrar em tamanhos cada vez menores até que você não possa mais modelar as gotas muito pequenas como partículas lagrangeanas. Ao mesmo tempo, você ainda precisa modelar a superfície livre do líquido a granel. Para tais aplicações, a modelagem de mistura multifásica com interface de larga escala (MMP-LSI) tornou-se o método de escolha. Em geral, MMP-LSI é relevante em qualquer lugar que você tenha Volume de fluido (VOF), mas isso seria muito caro e uma mistura está presente.
Mas, assim como o VOF, o MMP-LSI tem um custo comparativamente alto se você não puder desacoplar a escolha do intervalo de tempo de fluxo daquele necessário para cumprir o pequeno intervalo de tempo necessário para a fração de volume devido às restrições numéricas de Courant (CFL). Para superar esse desafio, implementamos anteriormente o Implicit Multi-Step para VOF , onde as simulações eram normalmente aceleradas em 3-4x e, em alguns casos, em até uma ordem de magnitude.
No Simcenter STAR-CCM+ 2302, estamos adicionando o mesmo recurso para MMP-LSI. O Multi-Step implícito permite que um intervalo de tempo maior seja usado para o fluxo (excluindo a fração de volume) por meio de subetapas para a fração de volume várias vezes dentro do intervalo de tempo do fluxo. Isso separa a escolha do intervalo de tempo de fluxo daquele necessário para a fração de volume devido a restrições CFL.
Compreenda facilmente um espaço de design usando plotagens de contorno
Com o Simcenter STAR-CCM+ 2302, agora você pode gerar mapas de desempenho de forma rápida e fácil com duas variáveis independentes e uma variável dependente.
Para muitas aplicações, como por exemplo, turbomáquinas, o CFD é uma ferramenta muito poderosa e econômica para gerar mapas de desempenho por meio de varreduras automatizadas. Esses mapas fornecerão informações imediatas sobre o desempenho de uma variável dependente como uma função de múltiplas variáveis independentes.
Com o Simcenter STAR-CCM+ 2302, agora você pode gerar mapas de desempenho de forma rápida e fácil com duas variáveis independentes e uma variável dependente. Isso permitirá que você adicione uma camada de informações ao gráfico XY padrão por meio de gráficos de contorno. A interpolação é usada para desenhar as linhas de contorno e a exibição de dados externos, digamos de experimentos, é suportada por meio de tabelas.
Graças ao novo recurso, você obterá informações sobre um mapa de desempenho completo com isolinhas em apenas alguns cliques.
Acesso integrado a informações de simulação
No Simcenter STAR-CCM+ 2302, apresentamos o guia de simulação. O guia de simulação permite que você armazene todas as informações relevantes dentro do arquivo de simulação aumentando significativamente sua produtividade. Em conjunto com a funcionalidade do modelo de simulação, ele elevará sua produtividade a novos patamares.
No complexo mundo da engenharia de hoje, a colaboração eficiente e o compartilhamento de informações relevantes entre engenheiros são mais importantes do que nunca. Para engenheiros de simulação, desperdiçar seu tempo procurando recursos externos desconectados para obter a documentação de configuração de simulação mais recente ou instruções de uso para simulações de modelo é um enorme fardo de produtividade. Para simulações de CFD, isso implica dados rastreáveis e gerenciamento de fluxo de trabalho e a capacidade de trabalhar em um ambiente integrado, permitindo que você acesse todas as informações de simulação relevantes de forma rápida e direta.
No Simcenter STAR-CCM+ 2302, apresentamos o Guia de Simulação. O Guia de Simulação permite que você armazene todas as informações relevantes dentro do arquivo de simulação. Ter anotações ou instruções diretamente no arquivo de simulação aumenta sua produtividade, pois você gasta menos tempo procurando informações. Com um editor incorporado, você pode adicionar todas as metainformações relevantes exatamente onde são necessárias: dentro do arquivo de simulação. O editor permite escrever texto, formatá-lo, adicionar imagens, criar tabelas. Como consequência, o guia de simulação permite que você compartilhe, atualize e revise informações relevantes para a simulação. Ele ajuda sua equipe a colaborar e construir conhecimento coletivo.
Juntamente com o arquivo de simulação de modelo introduzido no Simcenter STAR-CCM+ 2022.1, o Guia de Simulação elevará sua produtividade a novos patamares: os autores do modelo de simulação podem deixar instruções detalhadas exatamente onde necessário, enquanto os usuários do modelo agora podem entender rapidamente as etapas de configuração, aproveitando as instruções simplificadas do fluxo de trabalho enquanto permanecem dentro do ambiente CFD.
Esses são apenas alguns destaques do Simcenter STAR-CCM+ 2302. Esses recursos permitirão que você projete melhores produtos com mais rapidez do que nunca, transformando a complexidade da engenharia atual em uma vantagem competitiva.
Se você deseja conhecer mais sobre as incríveis funcionalidades do Simcenter STAR-CCM+ 2302 e como elas podem ajudar sua empresa a realizar simulações complexas de maneira mais confiável, agende uma reunião conosco! Nossos especialistas estarão à disposição para discutir como essa ferramenta pode atender às suas necessidades específicas e ajudá-lo a alcançar seus objetivos.
Não perca a oportunidade de experimentar o futuro da simulação CFD!
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