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STREAM 通用流體分析軟件
時間:2016-08-01 02:29:00 作者:GBWindows 來源:行業(yè)網(wǎng)站 閱讀:4150內(nèi)容摘要:【綠建之窗導(dǎo)讀】:STREAM是基于結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格(直角或圓柱坐標(biāo))的通用熱流體仿真軟件。STREAM自1984年首次發(fā)布以來,在許多行業(yè)尤其是建筑,空調(diào),暖通,土木等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用,此外scSTREAM還被廣泛應(yīng)用于電子冷卻。與此同時,STREAM不斷地完善功能、增強(qiáng)能力,使......【綠建之窗導(dǎo)讀】:STREAM是基于結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格(直角或圓柱坐標(biāo))的通用熱流體仿真軟件。STREAM自1984年首次發(fā)布以來,在許多行業(yè)尤其是建筑,空調(diào),暖通,土木等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用,此外scSTREAM還被廣泛應(yīng)用于電子冷卻。與此同時,STREAM不斷地完善功能、增強(qiáng)能力,使其應(yīng)用范圍逐漸加大。
使用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格使得STREAM在網(wǎng)格劃分和計算速度方面具有超凡的性能。特別是對于不需要精確考慮曲線和曲面幾何即可準(zhǔn)確地預(yù)測流場結(jié)構(gòu)的物理應(yīng)用,其性能得到了最大的發(fā)揮。和其它通用熱流體分析軟件一樣,STREAM采用有限體積法進(jìn)行離散。STREAM求解一百萬網(wǎng)格模型所消耗的內(nèi)存不到300MB,用戶界面也提供了許多實(shí)用的功能,如VB接口和表格用戶函數(shù)輸入功能。
推薦
STREAM適合模擬的幾何模型往往由很多矩形部件為主組成。任何的曲面和斜坡都以階梯形狀近似地表示,不會對流場或熱傳導(dǎo)造成不利的影響。成功案例包括通風(fēng)系統(tǒng)模擬,室內(nèi)通風(fēng)分析和電子冷卻等。STREAM也適合于那些對幾何精度要求低于對處理和計算時間要求的分析。
系統(tǒng)構(gòu)成
*前處理器
導(dǎo)入CAD文檔
條件設(shè)定
網(wǎng)格剖分
*求解器
計算(監(jiān)控)
*后處理器
可視化計算結(jié)果
動畫制作
*其他功能
產(chǎn)品系列
操作系統(tǒng)
前/后處理/求解器
求解器
前/后處理
Windows(標(biāo)準(zhǔn)版)
*
*
*
Windows(高性能計算版)
*
*
*
Linux(標(biāo)準(zhǔn)版/高性能計算版)
*
*合同類型
租用型許可證
永久型許可證
*許可證類型
單機(jī)版
網(wǎng)絡(luò)版
系統(tǒng)配置要求
*前處理/后處理
操作系統(tǒng):
Windows XP Professional Edition
Windows XP Professional x64 Edition
Windows Vista Business *1
Windows Vista Ultimate *2
Windows 7內(nèi)存:
512MB 或更多(推薦1GB以上)
硬盤:
1GB以上
其他:
OpenGL對應(yīng)顯卡
*求解器
操作系統(tǒng):
Windows XP Professional Edition
Windows XP Professional x64 Edition
Windows Vista Business *1
Windows Vista Ultimate *2
RedHat Enterprise Linux 4 or 5
*Intel-compatible CPUs (x64)
SuSE Linux Enterprise Server 9 or 10
*Intel-compatible CPUs (x64)內(nèi)存:
512MB 或更多(推薦1GB以上)
硬盤:
1GB以上
*1)系統(tǒng)設(shè)置可能會影響顯示速度。
*2)Ultimate Edition 為非正式支持版本,但一般也可以使用。
對許可證服務(wù)器的OS要求和對求解器的OS要求完全相同。
STREAM前處理器用于設(shè)定數(shù)據(jù)并進(jìn)行計算。它用于建模,網(wǎng)格生成和定義邊界條件及材料屬。STREAM的前處理器提供了一個非常容易理解和使用的用戶界面。
設(shè)定向?qū)Ш蛯υ捒?/span>
STREAM是一個可以模擬多種物理現(xiàn)p的通用熱流體分析軟件。一般的通用熱流體分析軟件都非常復(fù)雜,難以使用。為了降低復(fù)雜程度,STREAM提供了一個包括設(shè)定向?qū)Ш蛯υ捒虻膶?dǎo)航系統(tǒng)可以幫助用戶簡單地完成從基本到高級的操作。這個功能也可以幫助客戶避免忽略重要的條件設(shè)定,使軟件界面更加友好,這一點(diǎn)對初學(xué)p或不經(jīng)常使用此軟件的人尤為重要。
CAD的導(dǎo)入
STREAM可以導(dǎo)入三維CAD(如palasolid(X_T), STEP(.stp), STL, DXF和IDF)。 STREAMh處理器有許多實(shí)用的功能,如簡化復(fù)雜幾何模型,按尺寸批量刪除,點(diǎn)擊刪除等,對于復(fù)雜的CAD數(shù)據(jù)尤其適用。
創(chuàng)建幾何和零件庫
scSTREAM備有標(biāo)準(zhǔn)的幾何庫如創(chuàng)建六面體和圓柱等。創(chuàng)建的幾何可以和導(dǎo)入的CAD數(shù)據(jù)一起使用。scSTREAM也可以使用描畫功能進(jìn)行平面作圖并把鰭片,風(fēng)扇,管道系統(tǒng),人體模型等做成了標(biāo)準(zhǔn)模型庫供客戶選擇使用,經(jīng)常使用的零件也可以追加到零件庫。
自動網(wǎng)格剖分和局部加密
STREAM采用的是結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分(直角坐標(biāo)和圓柱坐標(biāo))。當(dāng)處理類似形狀的部件時它能使用標(biāo)準(zhǔn)長度和幾何比例自動生成網(wǎng)格以節(jié)省時間。
STREAM可以容易地對重要區(qū)域或希望詳細(xì)了解的區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格加密,在維持異地功能精度的同時,降低總的內(nèi)存占用率和計算時間。例如分析建筑物周圍的表面氣流,電器產(chǎn)品的微小間隙中的氣流,在這些部分需要較細(xì)的網(wǎng)格。進(jìn)行局部加密,網(wǎng)格劃分仍舊簡單易行。只要制定劃分個數(shù)和范圍即可進(jìn)行自動劃分,對于加密的個數(shù)該揮邢拗啤
變形功能
說明: Deformation Function由于幾何形狀的復(fù)雜性,生成的網(wǎng)格可能無法完全均勻或和期望生成的網(wǎng)格有所不同。為了防止非均勻網(wǎng)格生成和誤識別原始幾何,幾何形狀在網(wǎng)格生成之前可以轉(zhuǎn)換成階梯狀。此功能使用戶能夠確切的定義網(wǎng)格位置,并在網(wǎng)格劃分后保持原有的表面面積和體積。
前處理功能列表
建模
CAD數(shù)據(jù)接口
Parasolid(X_T), STEP, STL, DXF(3Dface), XGL, NASTRAN, IDF
Gerber data (RS-274D, RS-274X)*1
零件庫
長方體,六邊形,圓柱,圓錐,球體,多邊形,斜板,嵌板(正交,四邊形,傾斜),電路板,散熱片,針翅,插件導(dǎo)軌,狹縫沖孔,剪裁,風(fēng)扇(旋轉(zhuǎn),貫流)等
模型設(shè)置
用鼠標(biāo)操作3D建模,網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)捕捉功能,用對話框進(jìn)行詳細(xì)設(shè)置,相對坐標(biāo)系
幾何編輯
布爾運(yùn)算(加,減,乘,剪切,修補(bǔ)),簡化(六邊型,圓柱,零件排列),刪除微小幾何
部件管理
部件庫的儲存
網(wǎng)格劃分
自動網(wǎng)格劃分
根據(jù)指定網(wǎng)格數(shù)自動劃分網(wǎng)格
自動粗化網(wǎng)格
根據(jù)部件的形狀自動粗化網(wǎng)格
控制網(wǎng)格大小
指定最小網(wǎng)格寬度,指定部件周圍的網(wǎng)格寬度
細(xì)化網(wǎng)格
按寬度比和網(wǎng)格數(shù)細(xì)化網(wǎng)格
條件
設(shè)置向?qū)?
初始向?qū)?,條件向?qū)В髁浚椛?,壓降,接觸熱阻等)
求解器1:
求解器使用前處理器中定義的條件來計算熱/流體的流場。用戶只需指定輸入文件的名稱和路徑即可。另外,用戶可以使用監(jiān)控功能觀察計算狀態(tài)。
高速
scSTREAM計算速度很快,可以在很短的時間內(nèi)完成分析。高性能計算功能使scSTREAM能在一個可接受的時間范圍內(nèi)完成大規(guī)模計算。這樣即使對于復(fù)雜的幾何模型,也只需最少的幾何修正即可。
計算速度實(shí)例:
1) 室內(nèi)溫度和熱分析:520,000個單元,500步迭代,網(wǎng)格生成和計算時間-1小時15分鐘
(Pentium Xeon 3.06GHz)
2) 室外空氣流動分析:2,210,000個單元,200步迭代,網(wǎng)格生成和計算時間為2小時43分鐘
(Pentium Xeon 3.06GHz)
3) 水池中的泡沫運(yùn)動分析:560,000個單元,3000步迭代,網(wǎng)格生成和計算時間為52分鐘
(AthlonMP 2.13GHz)
監(jiān)控功能
Windows版本的scSTREAM求解器采用了監(jiān)控功能,以顯示計算進(jìn)程的狀態(tài)。監(jiān)視器可以實(shí)時顯示被觀察的計算狀態(tài),計算進(jìn)程也可以被中斷來確認(rèn)計算中間結(jié)果的速度場和溫度場的詳細(xì)信息,計算的批處理可以隨時恢復(fù)。
并行計算
scSTREAM的并行求解器可以進(jìn)一步縮短計算時間。并行求解的計算速度增加,對大型計算和瞬態(tài)計算尤其有價值。并行求解器針對支持的操作系統(tǒng)和不同的硬件配置進(jìn)行了優(yōu)化。Windows版本的并行求解器,和標(biāo)準(zhǔn)的Windows求解器用法相同。這使得用戶能夠在沒有任何并行計算知識的情況下正常使用并行計算。
scSTREAM V3.14/V6 (200萬單元)
計算機(jī):VT64 8200服務(wù)器
求解器功能列表
網(wǎng)格劃分
結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格
直角或圓柱坐標(biāo)系
非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格
運(yùn)動物體
數(shù)值方法
分析方法
有限體積法,運(yùn)動體內(nèi)部采用有t元法
壓力校正法(SimpleC)
對流項(xiàng)精度
1 / 3階(快速)迎風(fēng)格式
矩陣求解器
JACOBI, SOR, MICCG, ILUCR, ILUCGS, FMGCG
網(wǎng)格相關(guān)功能
三棱柱單元
開孔率,流體體積含率
周期邊界條件
物理模型
可壓縮/不可壓縮流體
穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)分析
湍流模型
Standard k- ?μ, RNG k-?μ , MP k-?μ , Algebraic stress model , Linear low-Reynolds-Number k-?μ model (AKN model) , Non-linear low-Reynolds-Number k-?μ model (AKN model) , Temperature field two-equation (NK / AKN) model , (character corruption) k-ε models
自由液面
VOF法, MARS法
熱分析
傳導(dǎo)(流體/固體),對流,湍流熱傳遞
輻射
攜帶系數(shù)法, 通量法
運(yùn)動物體
太陽輻射
濕度/凝結(jié)
考慮蒸發(fā),潛熱
空調(diào)模型
通風(fēng)效率
空氣年齡,貢獻(xiàn)度
擴(kuò)散
SORET效應(yīng),相互擴(kuò)散t比熱/黏度的變化
凝固/融化
馬蘭格尼對流
非牛頓流體
多流體模型
旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇模型
軸流式,圓錐式,離心式
粒子追跡
標(biāo)記粒子,有質(zhì)量粒子(湍流擴(kuò)散)
靜磁場
電流分析
化學(xué)反應(yīng)
燃燒
多相流分析
MARS法
多孔介質(zhì)
熱傳導(dǎo)板
用戶自定義函數(shù)
計算控制
獲得計算狀態(tài)的在線監(jiān)控系統(tǒng)
作業(yè)管理
求解器2:
作為通用流體分析軟件, STREAM在提供基本的基于結(jié)構(gòu)p網(wǎng)格的流體/熱問題的解決功能之外還提供多種模擬高度復(fù)雜流體和傳熱現(xiàn)象的專用功能。
自由液面的分析
STREAM可以模擬流體的自由液面形狀。
MARS功能可以使用戶能夠計算出兩種流體如何彼此相互作用。波形生成功能可以模擬自由液面波的傳播和衰減。另外還可以使用透水物體來模擬潰壩,這是海岸工程中需要重點(diǎn)考慮的問題。
剛體運(yùn)動
STREAM可以對剛體運(yùn)動進(jìn)行計算,同時計算模擬出剛體運(yùn)動產(chǎn)生的流場和熱效應(yīng)。剛體運(yùn)動本身A⒂謖交網(wǎng)格。
面板熱傳導(dǎo)輻射/多孔固體
STREAM的面板功能可以分析熱傳導(dǎo),透射和薄板的輻射(太陽輻射)。由于面板部分不需要劃分網(wǎng)格,所以此功能有助于減少網(wǎng)格數(shù)量。另外, scSTREAM可以用多孔固體代替散熱鰭片。
太陽輻射
STREAM包含了卓越的功能以模擬太陽輻射。太陽輻射包括直接輻射,天空輻射(輻射經(jīng)大氣散射到達(dá)地面)和反射輻射。STREAM可以計算陰涼處由于天空輻射和反射輻射產(chǎn)生的熱。它還有一個云量系數(shù)可以用來抵消被云層吸收的輻射。
結(jié)露/蒸發(fā)功能
STREAM可以計算出在固體表面的水和空氣中的水分之間的相互作用。用戶可以預(yù)測瞬時結(jié)露以及累積結(jié)露。此外,蒸發(fā)潛熱也可以考慮到蒸發(fā)的分析里。
大渦模擬(LES)
STREAM提供了各種各樣的湍流模型供選擇(如傳統(tǒng)的k-e模型及其變形)。然而,如果特殊情況下需要更高的精度, STREAM還提供了四個亞格子大渦模擬模型和兩個進(jìn)口的變化選項(xiàng)。
粒子分析功能
STREAM 可以計算出帶質(zhì)量粒子的軌跡并用于分析化學(xué)反應(yīng)。
在這個例子中,就是利用蒸發(fā)粒子模擬了液滴的射流冷卻。
后處理
STREAM后處理器是cradle的CFD軟件的共享工具,用來可視化求解器計算的結(jié)果。后處理器配備了多種顯示功能,如云圖,矢量圖和計算特定點(diǎn)的參數(shù)值。這些基本功能以及其他高品質(zhì)的圖形輸出功能是必備的設(shè)計工具。
基本功能
Cradle的后處理器提供了全面可視化流場和獲得設(shè)計產(chǎn)品準(zhǔn)確信息所需的工具。
矢量圖
云圖
網(wǎng)格劃分圖
等值面圖
流線圖
變量圖表
其它功能
Cradle的后處理器同時也提供了多種附加功能,用于可視化計算結(jié)果。這些可視化功能不僅是只為了CAE專家使用,同時也方便相關(guān)人員觀察結(jié)果。使用這些功能可以提供基本功能之外的數(shù)字信息。
表面流線圖(油膜)
表面紋理圖
照明
變量的標(biāo)識
可視化比較
擬合結(jié)果文件
動畫制作
動畫是一種比較理想的可視化流場的方法。cradle的后處理器可以對使用穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)流場結(jié)果進(jìn)行動畫制作。
穩(wěn)態(tài)分析的粒子流動
視點(diǎn)的自動轉(zhuǎn)換
瞬態(tài)分析
后處理功能列表
幾何數(shù)據(jù)的處理
在任意平面和表面上作圖
整個體積范圍的作圖
圓柱面展開
任意縮放
按特定值或點(diǎn)擊選取
繪圖功能
網(wǎng)格,矢量圖,云圖
等值面,流線
二維圖表
平均和最大/小值的計算
擬合結(jié)果
顯示原分析模型的幾何形狀和風(fēng)扇的幾何形狀
特殊效果
油膜圖(表面流線圖)
表面紋理圖
旋轉(zhuǎn)投影
子午面的顯示
演示效果
梯度,透明度,光澤度,水效果等
動畫制作
矢量動畫
流場的運(yùn)動圖片
標(biāo)記粒子
湍流擴(kuò)散效應(yīng)
視點(diǎn)的自動轉(zhuǎn)換
關(guān)鍵幀動畫
穿透
其他可選功能
鏡像/周期復(fù)制
數(shù)學(xué)函數(shù),變量儲存
集成
標(biāo)量,矢量,體積
高分辨率的數(shù)據(jù)圖像輸出
BMP, JPG, Cradle Viewer
文本和BMP圖像的疊加
可視化的比較
獨(dú)立于網(wǎng)牡謀冉
投影面積的計算
導(dǎo)入CSV數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果的輸入
多線程
速度的加速繪制
宏功能
Windows版本的scSTREAM可以從外部程序如Visual Basic通過使用“Microsoft.COM技術(shù)”進(jìn)行控制。從軟件啟動到退出的幾乎所有的軟件命令,都可以使用“Microsoft.COM技術(shù)”來遠(yuǎn)程激活和控制。流程自動化或創(chuàng)建自定義菜單,更有利于提高運(yùn)營效率,使軟件的用戶界面更友好。
自動生成報告
在CAE設(shè)計和開發(fā)過程中,經(jīng)常需要進(jìn)行多重分析,以評估各種條件下的設(shè)計的性能。計算完成后,使用后處理器進(jìn)行結(jié)果可視化,并保存為圖像文件。圖形文件被粘貼到一個文本處理器寫報告。通常這是一遍又一遍重復(fù)的手動過程。
在STREAM中的這些重復(fù)操作,可以使用宏功能自動生成。后處理器和文字處理器在宏執(zhí)行時自動啟動并將圖像自動粘貼到文字處理器。根據(jù)所傳達(dá)的信息,使用用戶預(yù)定義的格式可自動生成報告。這使用戶可以進(jìn)行比較,在一個文件內(nèi)顯示多種信息,并在語句之間插入圖片。
綠建之窗進(jìn)軍國內(nèi)建筑物理模擬軟件圈,STREAM和TAS軟件同步全國正式發(fā)布銷售
國外同類軟件通常只提供一次免費(fèi)培訓(xùn)服務(wù),綠建之窗打破傳統(tǒng)模式,公司從六月份開始,每隔一個月將在北京建筑大學(xué)(動物園校區(qū))組織綠建軟件學(xué)習(xí)培訓(xùn)會,培訓(xùn)內(nèi)容將以軟件結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行現(xiàn)場講解,長期固定場所服務(wù)和解決用戶的問題,也歡迎想要了解軟件的同仁免費(fèi)學(xué)習(xí),體驗(yàn)高端軟件服務(wù)和深化設(shè)計。
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