scSTREAM V2022 新功能概述
• 前处理
- 切割网格功能增强
• 求解器
- 切割网格的扩展- 粒子跟踪和DEM特征的增强- 非牛顿流体仿真功能增强（GeneralizedNewtonian fluid流体功能）- 拓扑优化- 三维灯照射（紫外线灯照射）- 简化FLD文件输出- 增强联合仿真
scSTREAM V2022 新功能详细介绍
1 切割网格拓展
- 显示每个零件用不同颜色显示；
- 使用每个零件的颜色绘制形状；
- 帮助使用者，轻松识别切割单元零件。
2 MARS方法与切割网格
- MARS方法的自由表面流动分析对应于切割网格；
- 针对任意形状海洋结构和薄板结构物的自由表面流动；
- 由于可以按原样处理任意形状的结构，因此更容易获得作用在结构上的荷载；
- 使用它们可以分析圆形管道和支管，这很难用正交网格处理。
案例：任意形状杯子漏水分析
使用面板和切割网格进行分析。
案例：带S形排水管仿真（带水封）
仅执行流量分析，该形状是一个流体组件。
网格总数为50x50x100=250000。
采用单相MARS法。
注：
V2022仅支持流动分析。此外，切割网格可以处理的形状包括实体/障碍物、小于网格尺寸的零件和嵌板。不支持的功能有热、扩散物种、移动对象、粒子跟踪和多块网格。
案例：烟囱排烟分析
通过类似屋顶的剖切单元创建薄板和面板零件，在烟囱顶部设置烟源条件；
切割网格支持扩散、湿度分析；
切割单元可使用薄零件或面板零件，并支持多块网格。
好处：
删除切割单元零件的限制，可处理曲面和坡度
3 切割网格-部分FLD输出
切割网格-部分FLD输出
4 粒子追踪模型拓展
支持通过脚本控制粒子行为和变量
颗粒物暴露剂量的计算
粒子寿命计算与消失处理
案例：紫外辐射灭菌模拟
标记粒子通过紫外线灯的照射空间，并根据累积曝光剂量消失。
计算方法：
- 在入口生成粒子；
- 向粒子添加评估参数；
- 粒子寿命根据暴露剂量减少寿命（按脚本）；
- 达到其寿命终点的粒子（通过脚本）消失。
注：
用户定义的粒子变量将输出到图形文件。
5 DEM功能增强
滚动摩擦阻力模型的改进-对应非球状模型；
简化线性模型和Iwashita Oda模型已作为新的滚动阻力模型；
简化线性模型和Iwashita Oda模型已作为新的滚动阻力模型实施。
案例：休止角模拟
当一定数量的颗粒落下并堆积时，颗粒形成的坡度角称为休止角。
作为确定粒子特性的数值实验，休止角的验证是一个常用的课题。
由于旋转运动的处理对于将休止角与实验相匹配非常重要，因此有必要正确选择滚动阻力模型。在右边的示例中，可以使用简化的线性模型再现实验结果。
6 非牛顿流体
广义牛顿流体（GNF）模型可用于设定不可压缩流体的粘度。
仿真对象：非牛顿流体，如油漆、浆糊、血液、钻井液、食品、药品等。
剪切速率相关粘度模型:
Constant (Newtonian)
Power law model
Sisko model
Cross model
Carreau-Yasuda model
Powel-Eyring model
Herschel-Bulkley model
Casson model
温度相关的粘度模型：
Arrhenius law model
Exponential law model
Williams-Landel-Ferry (WLF) model
案例：分配器
使用分配器注入四种液体：
水（左上角）、虚拟高粘度流体（右上角）
黄原胶溶液（左下）、淀粉在水中的悬浮液（右下）
案例：立方体坠落仿真
将铁立方体坠落到四种液体中：
水（左上角）、虚拟高粘度流体（右上角）
黄原胶溶液（左下）、淀粉在水中的悬浮液（右下）
6 拓扑优化
应用：
通风管道等流道的优化。
散热片等冷却装置的优化。
设置：
在[条件（目标函数）]对话框中设置目标函数类型和约束条件。用户可以在[主要目标函数]中选择以下四种类型：
基于体积的功耗
基于通量的功耗
体积平均温度
加权平均温度
在[Volume constraint]处设置约束条件，通常，用户应指定流体体积与设计空间总体积之比的上限。
案例 ：优化3D弯管
通过使用自动微分的离散伴随方法的灵敏度分析以及通过 MMA（移动渐近线方法）的优化器快速搜索满足约束条件的最佳设计。
优化设计搜索的成本（72 核并行）
循环次数 15
时间 26 分钟
内存 19 GB
层流分析（雷诺数 500）
元素数：486,720
目标函数：基于体积的功耗
约束条件：流体体积上限 12% 计算。
7 三维灯照射（紫外线灯照射）
好处：
用于评估灯的照射量和光的照射范围。
照明和热流体分析一次完成。
设置：
按常规方式设置灯。
设置为输出新变量“IRLP”。
目标：
包括灯在内的热流体分析
灯照射灭菌
8 简化FLD文件输出
好处：
减少可视化、磁盘和数据传输的负荷。
设置：
指定缩减FLD的输出。（计划使用STpre支持GUI）
选择粗粒化级别和模式。
目标：
具有沉重可视化负载的大规模数据。
9 Adams联合仿真
MSC COSIM 2021支持Adams-scSTREAM联合仿真。
好处：
MSC COSIM 2021的以下特征是可用的
Adams不一致单元系统间物理量的单位转换
物理量的时间插值
目标：
水流中的漂浮物
移动机器人手臂周围的流体和热分析
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