2020-
Engineering-
Software-
für CFD und FEA
Unsere Produkte > CastNet Pre -
OpenFOAM® und OpenCFD® sind registrierte Warenzeichen der ESI Group.
Dieses Angebot ist durch die ESI Group, den Hersteller der OpenFOAM®-
Rundum-
Lösertechnologie
DHCAE Tools unterstützt den gesamten CFD/FEA-
Software-
Support und Löser-
Mit CastNet stellt DHCAE Tools eine komplette Simulationsumgebung für CFD und FEM bereit. Sie verbindet den Open-
Durch die Kombination leistungsfähiger Open-
Am Beispiel eines Wärmeübertragers zeigen die folgenden Schritte den typischen Workflow:
Geometrie-Aufbereitung
CAD-Import: Parasolid, ACIS, STEP, Creo, Catia.
Diskreter Import: STL- oder Netzdaten.
Import einzelner CAD-Modelle oder kompletter Baugruppen.
Automatische Umwandlung von Baugruppen in CFD-kompatible Regionenmodelle.
Optionen zur CAD-Bearbeitung und -Bereinigung.
Vernetzung
Verfügbar: Hybridnetze mit Hexcore und exzellenten Grenzschichten oder hexaeder-dominante Polyedernetze.
Schneller Netzaufbau über einen template-basierten Ansatz.
Hier verwendet: Hybridvernetzung mit einfach erstellbaren Extrusionen.
Ergebnis sind hochwertige, effiziente Netze mit exzellenten Grenzschichtübergängen für eine perfekte Auflösung des Wärmeübergangs.
Solver-Setup
Unterstützung der Solver-Einstellungen über einen template-basierten Ansatz mit optimierten solver-spezifischen Einstellungen.
Geometriebasierte Definition der Randbedingungen.
Breites Spektrum an Randbedingungen.
Einfache Zuweisung von Volumenzonen wie porösen Zonen, MRF, CHT oder zur Initialisierung.
Detaillierte Optionen zur Konfiguration der Lösungseinstellungen.
Berechnung
Simulationen mit Windows- oder Linux-Solvern.
Wir stellen alle Solver zur Installation unter Windows bereit: OpenFOAM Foundation und OpenCFD, CalculiX, preCICE für FSI.
Voll parallelisierte Berechnungen ohne Solver-Overhead auf beliebig vielen Systemen.
Überwachung mit detaillierter Job-Kontrolle über RunGui.
Postprocessing
Überwachung der wichtigsten Ergebnisse bereits während der Solver läuft.
Extraktion relevanter Daten wie integraler Wärmeströme direkt in RunGui.
Postprocessing mit Paraview (Open Source) mit umfangreichen Visualisierungsoptionen wie Kontur- oder Vektordarstellungen, Bahnlinien oder der Erstellung von Animationen.
Detaillierter und präziser Zugriff auf die Simulationsergebnisse.
Ebenfalls enthalten
Nichtlineare Strukturanalyse mit CalculiX.
Option für gekoppelte Analysen: Übertragung des Temperaturfeldes in den Festkörpern auf das Strukturmodell.
Bestimmung von thermischen Spannungen in Festkörpern.
Vollständiger Workflow, integriert in CastNet/RunGui.
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Video 1: Feature und Workflow |
Video 2: Automatisierung von CFD- |
Video 3: Konjugierte Wärmetransportanalyse - |
Video 4: Thermische Spannungen mit CCX |
Video 5: Pumpenmodellierung ohne Erzeugung der Fluid Domain |
CFD-
Integrierte Strukturmechanik und Kopplung — einschließlich vollständiger FSI mit preCICE, alle Beispiele mit CastNet modelliert
CastNet Video Beispiele
Die Videos demonstrieren die Verwendung von CastNet unter Windows und Linux.
Allgemein
- Stationär oder transient
- Inkompressibel oder kompressibel
- Poröse Zonen (Filter, Lochbleche)
- Rotierende Zonen oder gleitende Netze
- Umfangreiche RANS- und LES-Turbulenzmodelle
- Nicht-newtonsche Strömungen
- Temperatur- und druckabhängige Stoffeigenschaften
- Passive Skalare (Vermischung, Verweilzeit)
- Quellterme
Beispiel: Absperrklappe
Wärmetransport
- Erzwungene und natürliche Konvektion
- Auftriebsströmung
- Konjugierter Wärmeübergang (CHT)
- Reaktionen und Verbrennung
- Phasenübergang, z. B. Verdampfung
- Strahlungsmodellierung mit verschiedenen Modellen
- Umfangreiche Modelle für temperaturabhängige Stoffeigenschaften von Fluiden und Festkörpern
Beispiel: Quenche – Kühlung heißen Gases mit verdampfenden Tropfen
Mehrphasen
- Verschiedene Grenzflächenerfassung (MULES / IsoAdvector)
- Schwimmende Körper (RBM)
- Wellen-Tools
- Wandkontaktmodelle
- Adaptive Netzverfeinerung (AMR)
- z. B. Blasensäulen und gasinjizierte Systeme
Drift flux z. B. für Suspensionen
Vermischung von Flüssigkeiten
Beispiel: Zerstäubung an einer Dralldüse mit AMR
Partikel-Methoden
- Inerte Partikel
- Partikel mit Interaktion (z. B. Kühlung)
- Partikel mit Phasenübergang (z. B. verdampfende Partikel)
- Erosionsmodelle
- Vielfältige Injektoren wie Kegelinjektoren, Patch-Injektion oder Zellzonen-Injektion
- Verschiedene Optionen zur Definition der Partikelgröße
Beispiel: Partikelabscheidung im Zyklon
Dynamische Gitter
- Gleitende Gitter (z. B. für rotierende Anwendungen wie Mischer oder Pumpen) mit verschiedenen Ansätzen: AMI oder NNC
- Starrkörperbewegung (RBM)
- Netz-Morphing z. B. für Einspritzvorgänge oder RBM
- Overset-Gitter (Chimära-Gitter)
- Adaptive Gitterverfeinerung (AMR)
Beispiel: Overset-Gitter-Setup in CastNet
FE Modell
- Elemente zweiter Ordnung (gekrümmt)
- Einfache Kombination hochwertiger Hexaeder mit anderen Elementtypen wie Tetraedern
- Statisch
- Dynamisch implizit / explizit
- Gekoppelt Temperatur-Verschiebung
- Wärmeübertragung
- 3D-Volumenelemente
- Schalen, Membranen, 2D-Elemente
- Stäbe, Balken, Federn, Dämpfer, Starrkörper
Beispiel: Setup eines CalculiX-Falls
Nichtlinear
- Node-to-face (small / large)
- Surface-to-surface
- Mortar / PG-Mortar / linear
- Pressure overclosure
- Linear elastisch
- Plastisch
- Hyperelastisch
- Temperaturabhängige Modelle und Wärmeausdehnung
Datenübergabe an Paraview.
Beispiel: Kontaktanalyse mit CalculiX in CastNet
Gekoppelt
- Temperaturfelder aus der OpenFOAM-CHT-Analyse für thermische Spannungen
- Druck auf Wände für Verformungen und mechanische Spannungen
- Übertragung aus verschiedenen Regionen
- Optimierte Behandlung von Knoten an Flächen oder Kanten
- Übertragung von Zeitreihen
Beispiel: FSI-Analyse – Verformung eines Krümmers durch Innendruck
FSI
- Voll transientes, implizites Kopplungswerkzeug zwischen OpenFOAM und CalculiX
- Umfassende, hochwertige Mapping-Verfahren wie RBF-Mapping
- Effiziente Relaxationsverfahren wie Aitken oder IQN-ILS
- Visualisierung der kombinierten Ergebnisse in Paraview
- Windows-Version von DHCAE zur Installation bereitgestellt
Beispiel: Komplexe FSI-Analyse eines Energiewandlers für Meeresströmungen mit Vergleich zum realen Prototyp
Warum CastNet?
CastNet macht aus leistungsfähigen Open-Source-Solvern einen produktiven CAE-Workflow auf Industrieniveau. Anstatt Textdateien von Hand zu bearbeiten, werden OpenFOAM®- und CalculiX-Simulationen über professionelle, speziell entwickelte Benutzeroberflächen aufgesetzt, vernetzt, berechnet und ausgewertet – bei voller Kompatibilität zu den Standard-Solver-Releases. Das Ergebnis ist ein schnellerer und zuverlässigerer Weg vom CAD-Modell zum Ergebnis, zu einem Bruchteil der üblichen Lizenzkosten. Die folgenden Themen fassen zusammen, was CastNet zur Open-Source-CAE beiträgt – für Details auf eine Überschrift klicken.
Eine komplette GUI-basierte Umgebung für Preprocessing (Vernetzung, Fall-Setup), Lösungsüberwachung und Postprocessing. Sie bietet Zugang zu leistungsfähigen Open-Source-Solvern, ohne Textdateien bearbeiten oder die Keyword-Struktur von OpenFOAM® im Detail kennen zu müssen. Eine detaillierte Job- und Konvergenzkontrolle in RunGui sorgt für mehr Zuverlässigkeit und Vertrauen in die Ergebnisse. Dabei bleibt volle Flexibilität erhalten: Der Wechsel zwischen GUI- und textdateibasiertem Setup ist jederzeit möglich, bei voller Kompatibilität zu den Standard-OpenFOAM®-Releases.
Zuverlässige, stabile und hochwertige CFD- und FEA-Vernetzung auf Basis der CAD-Kernel-Geometrie. Das Fall-Setup ist dank einer umfangreichen Template-Bibliothek schnell und konsistent für mehr als 30 OpenFOAM®-Solver.
Vollständig GUI-integrierte Automatisierung von CFD-Designstudien auf Basis von CAD-Daten, inklusive strukturierter Ergebnisaggregation. Das verkürzt die Zeit vom CAD-Modell zum rechenbereiten Fall deutlich gegenüber der direkten Nutzung der Open-Source-Solvertechnologie.
Flexibler Einsatz von OpenFOAM® unter Windows und Linux (lokal, Server oder Cloud). Exportierte Fälle sind plattformübergreifend und lassen sich problemlos zwischen Betriebssystemen verschieben. CastNet bleibt stets aktuell und kompatibel zu den aktuellen OpenFOAM®-Versionen der OpenFOAM Foundation, von ESI und blueCAPE (Windows).
Erweiterte Lösungsmöglichkeiten durch gekoppelte CFD/FEA-Analysen für thermische Spannungen und mechanische Fluid-Struktur-Interaktion (FSI) mit preCICE.
Mehr Videos in CastNet Playlist auf unserem YouTube Kanal.
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