What's new | Cradle CFD V2022 新功能展示（Part 1）
本文摘要（由AI生成）：
本文介绍了多个流体仿真软件的功能增强和模型拓展。包括创建薄板和面板零件、切割网格支持扩散和湿度分析、粒子追踪模型拓展、DEM功能增强、非牛顿流体模型、拓扑优化、三维灯照射、简化FLD文件输出以及Adams联合仿真等。这些功能增强和模型拓展可以帮助用户更好地处理流体仿真中的复杂问题，提高仿真精度和效率。
Cradle CFD近期迎来了V2022新版本，小编将分三期为大家详细讲解并附上Demo展示，本期为第一部分：scSTREAM V2022 新功能。
scSTREAM V2022 新功能概述
• 前处理
• 求解器
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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。
，时长01:06
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
通风管道等流道的优化。 散热片等冷却装置的优化。
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
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
