Bakom kulisserna: Hur Flow Simulation hanterar komplex geometri
Du kanske har hört att mitokondrien är cellens kraftverk i biologin. I SOLIDWORKS Flow Simualtion är en ”Partial Cell”, eller partiell cell, kraftverket i flödesberäkningar! Det är nyckeln till varför Flow Simulation kan leverera pålitliga resultat – även när det jobbar med ganska grova uppdelningar av modellen, så kallad meshning.
Vad är en mesh – och varför spelar den roll?
När du kör en simulering i SOLIDWORKS Flow delar programvaran upp modellen i små rutor, ungefär som ett 3D-galler. Dessa rutor kallas celler, och det är i dem själva simuleringen sker. Tänk dig att varje cell samlar in information om vad som händer inom just sitt område – temperatur, hastighet, tryck och så vidare.
Men hur lyckas programmet få till vettiga resultat även om cellerna är ganska stora och klumpiga? Det är här de partiella cellerna kommer in.
Tre typer av celler
I SOLIDWORKS Flow Simulation finns det tre grundläggande celltyper:
- Fluidcell – innehåller bara vätska eller gas (fluid).
- Solidcell – innehåller bara fast material.
- Partiell cell – blandning av båda, alltså en cell där både fast material och fluid förekommer.
Det är den tredje typen, partiell cell, som gör Flow Simulation så kraftfullt. Den klarar av att hantera gränsytor mellan material utan att meshningen behöver vara superdetaljerad.
Cellen inuti cellen – vad händer egentligen?
Här kommer det smarta: en partiell cell delas i sin tur upp i mindre delar, kallade kontrollvolymer. Tänk dig som små interna avdelningar inne i en större cell. Dessa kontrollvolymer gör att programmet kan behandla olika material inom samma cell som om de vore separata, vilket gör beräkningarna mycket mer precisa.
Varje kontrollvolym får sina egna matematiska formler applicerade på sig – sådana som beskriver hur massa, rörelse, energi och turbulens uppför sig. Resultatet? Simuleringen får mycket högre noggrannhet trots att cellerna är relativt stora.
Kan det bli för mycket av det goda?
Teoretiskt kan en cell innehålla många kontrollvolymer – alltså många små ”rum” för olika material eller vätskefickor. Det finns ingen hård gräns, men en praktisk tumregel är:
Om du ser mer än 20 kontrollvolymer i en och samma cell – överväg att förfina meshen. För många kontrollvolymer kan leda till opålitliga resultat.
Sammanfattning – varför spelar det här någon roll?
För dig som är ny med SOLIDWORKS Flow kan det kännas som magi att programmet kan ge bra resultat med ganska grova inställningar. För dig som är van användare är det kanske en påminnelse om hur du får bäst balans mellan detaljrikedom och prestanda.
Partiella celler är tricket. De är anledningen till att Flow Simulation både är användarvänligt och kraftfullt. Lite som mitokondrien – en liten del med stor effekt.
Vill du fördjupa dig och verkligen förstå hur Flow Simulation fungerar i praktiken? Vi erbjuder kurser i SOLIDWORKS Flow där du får lära dig både grunderna och de mer avancerade funktionerna.
Har du redan ett projekt igång men kört fast i en beräkning eller osäker på nästa steg? Tveka inte att höra av dig – vi finns här för att hjälpa dig vidare!
