CharLES

Cadence Fidelity LES Solver

(precedentemente Cascade CharLES)

è il primo solutore per analisi fluidodinamica computazionale (CFD) ad alta fedeltà (LES) nei settori aerospaziale, automobilistico e delle turbomacchine. Progettato per essere scalabile, Fidelity LES Solver affronta le sfide più impegnative della fluidodinamica prevedendo con precisione problemi tradizionalmente complessi per la CFD in aeroacustica, aerodinamica, combustione, trasferimento di calore e applicazioni multifase.

Sandia Flame D. Comparison between experiments and Fidelity LES Solver for different mesh sizes. Temperature contours (above) and centerline mean and rms temperature (below)

Figure 2: Sandia Flame D. Comparison between experiments and Fidelity LES Solver for different mesh sizes. Temperature contours (above) and centerline mean and rms temperature (below).

Aerodinamica

Il solver Fidelity CharLES può prevedere le forze aerodinamiche per geometrie complesse su una gamma di regimi di flusso da basso Mach a transonico e supersonico.

Ad esempio, può catturare i cambiamenti nella resistenza del veicolo dovuti a sottili modifiche del design geometrico (Figura 3) e identificare l’inizio dello stallo su profili alari ad alto angolo di attacco su un aereo commerciale.

High-fidelity CFD simulation of a commercial aircraft targeting predictions of maximum lift and stall characteristics and separation patterns (left) and the external aerodynamics of a car (right) with Fidelity LES Solver

Figure 3: High-fidelity CFD simulation of a commercial aircraft targeting predictions of maximum lift and stall characteristics and separation patterns (left) and the external aerodynamics of a car (right) with Fidelity LES Solver

Aeroacustica

Le previsioni aeroacustiche sono rilevanti per un’ampia gamma di applicazioni industriali, dai jet supersonici al rumore dei ventilatori fino alle interazioni combustione-acustica nelle turbine a gas (Figura 4).

Aeroacoustics of an eVTOL air vehicle, the pressure field, and shear stress at cruise conditions

Figure 4: Aeroacoustics of an eVTOL air vehicle, the pressure field, and shear stress at cruise conditions

Image copyright Honda Motor Co (ref AIAA 2023-3938(opens in a new tab))

Anche per rumori “estremamente forti”, le fluttuazioni di pressione che costituiscono il suono irradiato sono ordini di grandezza inferiori alla pressione ambiente e molto più piccole delle perturbazioni di pressione in campo vicino associate al flusso comprimibile turbolento. Fidelity LES Solver è ideale per catturare tali caratteristiche acustiche importanti ma a bassa energia, grazie alle sue capacità di simulazione con metodi numerici a bassa dissipazione e bassa dispersione.