Cfd Berechnung

Berechnung des Hebels

Der Leverage eines CFDs wird berechnet, indem man die Anzahl 100 durch den Margin-Einsatz ((100/Margin-Einsatz) = Leverage) dividiert. Als Faustformel gilt: Die hohen Griffe sind zweifellos anziehend. Beim Margenhandel ist jedoch zu beachten, dass der Leverage immer in beide Himmelsrichtungen agiert, nicht nur in Gewinnrichtung, sondern auch in Verlustrichtung.

Mit zunehmendem Druck auf den Druck erhöhen sich die Effekte von Preisänderungen. Vergleiche die Effekte auf dein Benutzerkonto, wenn sich der zugrundeliegende Wert um 1% ändert. Daraus ergibt sich ein Leverage-Effekt von 100, d.h. bei einem Leverage von 100 genügt eine Fluktuation von 1% im Underlying, um das investierte Geld (Marge) zu vergrössern oder Ihr Vermögen zu verwässern.

FEM-Berechnung, CFD-Berechnung, Strukturoptimierungen vom CAE-Dienstleister

M. TEC CAE ist ein Engineering-Dienstleister, der sich auf computergestütztes Engineering (CAE) für die FEM-Berechnung, CFD-Strömungssimulation, strukturelle Optimierungen und andere CAE-Simulationen spezialisiert hat. Bereits seit 1991 bieten wir Ihnen umfangreiche CAE-Dienstleistungen und Simulationsservices in jeder Entwicklungsphase an. Mit unserer Erfahrung begleiten wir unsere Auftraggeber bei der Simulierung, der Prozessoptimierung, der Prozessautomation und der Verfahrensentwicklung und bedienen alle Branchen.

M. TEC CAE übernimmt als Experte für CAE-Dienstleistungen und FEM-Berechnungen auch sehr anspruchsvolle Aufgabenstellungen in der CAD-Simulation. Durch unseren großen Fundus an Simulationssoftware, unser Know-how und unsere Erfahrungen erarbeiten wir neue, zukunftsweisende Simulations- und Berechnungsansätze:

Wahl des geeigneten Turbulenz-Modells für Ihren CFD

Trotzdem sind die Konstrukteure auf die Simulation turbulenter Ströme angewiesen, um ihre Auslegung für die praktische Anwendung zu verbessern. Unterschiedliche empirisch oder (teilweise) hergeleitete Turbulenz-Modelle wurden vorgestellt, um den Konstrukteuren zu ermöglichen, das für ihren Ansatz am besten geeignete zu finden, doch kann ein solches Vorhaben viele Versuchs- und Fehleransätze sowie viele physikalische Versuche erforderlich machen.

Zur Unterstützung der Endanwender bei der Auswahl des richtigen Turbulenz-Modells hat Altair Program-ManagementManager David Corson einige Möglichkeiten genannt, die allgemein als die genauesten universellen Modelle gelten: Unglücklicherweise benötigen Techniker mehr als diese eher übersichtliche Auflistung, um die richtigen Entscheidungen zu fällen. Der MIT-Professor Emilio Baglietto hob hervor, wie bedeutsam es ist, die grundlegenden Probleme, Sagen, Fehler, Errungenschaften und Fehlschläge in der Computational Fluid Dynamics (CFD) zu verstehen, um das geeignete Model zu finden.

Die Aufgabe, eine generelle Problemlösung für alle Arten von Turbulenzen zu suchen, wird als Verschlussproblem der Turbulenzen bezeichnet, so Baglietto. Angestrebt wird die Abstimmung der beiden Spannungsgleichungen Navier-Stokes und Reynolds, die beide zur Berechnung von turbulenten Strömen diente. Mit Turbulenzmodellen wird versucht, das System der Gleichung von turbulenten Strömen zu schliessen, indem neue Formeln durch Versuche oder Herleitungen in Bezug auf sehr spezielle Applikationen entwickelt werden.

Die beiden sind hocherfreut, denn zumindest einer von ihnen wird sicher die erste sein. Wenn er die Entscheidung trifft, woher weiss er, dass es die rechte ist? "Entscheidend für die Auswahl des geeigneten Models ist das Verständnis seiner Vor- und Nachteile und seiner Definition. Corson: "Solange es kein allgemein gültiges Strömungsmodell gibt, stehen CFD-Ingenieure immer vor der Aufgabe, das für die jeweilige Aufgabe passende zu wählen.

In diesen Modellen wird häufig die k oder die Bewegungsenergie pro Masseneinheit der turbulenten Schwankungen benutzt. Es gibt viele Wege, diese Gleichungen umzusetzen, aber einige sind viel öfter und produktiver als andere. "Die daraus resultierende Verringerung des Freiheitsgrades der Formel lässt die Vermutung zu, dass die Turbulenz Isotropie ist und nicht durch Wandnähe, hohe Scher- oder Wirbelströme beeinflußt wird", sagt David Mann, Product Manager für STAR-CCM+ bei CD-adapco.

"Die RANS-Modelle sollten um solche Elemente ergänzt werden, um die Einschränkungen dieses Typs zu durchbrechen. "Spinart-Allmaras (SA) ist ein Turbulenz-Modell, das auf einer einzigen Gleichung basiert, die eigens für die aerodynamischen Ströme wie die Überschallströmungen über Flügel entworfen wurde", erklärt Baglietto.

Grundlage des Berechnungsmodells ist die kinematische Drallviskosität und der jeweilige Mischweg. Die Beliebtheit von Baglietto ist vor allem auf seine Stabilität und rasche Umsetzbarkeit bei der Abbildung sehr spezieller Strömungsformen zurückzuführen. 2. "Da wir nur eine Turbulenz-Gleichung auflösen müssen ", so Corson weiter, "ist die nicht-lineare Annäherung exzellent und das Model ist sehr widerstandsfähig gegen mangelnde Stromqualität, besonders in der Nähe der Wand.

"Beim k-Epsilon Standardmodell wollen wir zwei Größen auflösen, die bewegte Bewegungsenergie k und die Ausflussrate der Bewegungsenergie, ?", erklärt Valerio Marra, Marketing-Leiter bei COMSOL. Wie Marra erläuterte, misst das Model mit Hilfe von Wandfunktionalitäten die Fließgeschwindigkeit in der wandnahen Unterlage. Auch Marra erläuterte, dass das Model in der Regel für Außenströmungen mit komplizierteren Geometrien eingesetzt wird.

Wie Baglietto feststellte, ist die Formel für El Salvador Axiomatik und daher nicht vollkommen. Trotzdem wird das Model für die meisten Applikationen verwendet. Nichtsdestotrotz gelten die Modelle aufgrund ihrer Vorhersagbarkeit und der zahlreichen Variationen, die das Model im Bezug auf unterschiedliche spezielle Applikationen optimiert haben, als verlässlich. Mit dieser Variante wird die Formel für die Berechnung von Estrich und die Auswirkung der mittleren Flussverzerrung auf die Turbulenz des Modells geändert.

"Es ist die Standardsetzung in kommerziell erhältlichen Software-Paketen und die erprobteste, am besten quantifizierbare und am ausführlichsten belegte aller Lösungsansätze", sagt Baglietto. "Auf glatten Flächen, Runddüsen, Drehungen, Kreisläufen und stromlinienförmigen Rundungen schneidet das Gerät besser ab. Doch es ist alles andere als eine magische Sache, denn es beruht immer noch auf einer turbulenten Zähigkeit.

Urspruenglich wurde das Model durch den Versuch, die Epsilon-Gleichung mit der Navigationsmethode zu loesen, errechnet. Baglietto hat festgestellt, dass diese Technik von vielen Modellbau-Profis nicht sehr geschätzt wird, da sie an den richtigen Orten funktioniert. "Bei den EVM-Modellen (eddy viscosity models) wird die Herstellung von k häufig überbewertet und nicht die Größe von epsilon", so Baglietto, "also sollte das Gleichgewicht in einer verbesserten Repräsentation von anisotropen und - was noch viel bedeutender ist - regelmäßigen Beanspruchungen wiedergefunden werden.

Auch wenn die Standard-, Nichtlinear- und RNG-Varianten der k-Epsilon-Modelle bei CFD-Anbietern sehr populär sind, hat Baglietto Recht, dass das RNG-Modell seine Nachteile hat. Obwohl SIMULIA bereits eine Variante des RNG-Modells zur VerfÃ?gung stellte, werden wir es in der R2017x-AusfÃ?hrung nicht weiter unterstÃ?tzenâ??, erklÃ?rt Malan. â??Wir sind der Meinung, dass es wenig oder keinen Vorzug gegenÃ?

Das Standardmodell k-Omega habe das Bestreben, die wandnahen Prozesse präziser zu gestalten als die Modelle k-epsilon, so Baglietto. Er fand jedoch heraus, dass k-omega dazu neigt, die Schubspannungen von Grenzflächen mit verzerrenden Druckverläufen zu überbewerten und dass das Model Schwierigkeiten mit frei fließenden Durchflüssen hat. "Größter Pluspunkt des k-omega-Modells ist, dass es ohne weitere Modifikationen entlang der ganzen Grenzfläche eingesetzt werden kann", erklärt Baglietto.

"Zusätzlich kann das Standardmodell k-Omega in diesem Mode ohne Berechnung des Wandabstands eingesetzt werden. "k-Omega ist ein populäres Beispiel für Turbomaschinensimulationen und für solche, die z. B. für Flügelenden stark verwirbelt sind", sagt Mann. "Sie ist gut für Wirbelströme und wandnahe Anwendungen, unterschätzt aber die Trennwirkung.

Aufgrund seiner besseren Vorhersagbarkeit von Trennungs- und Wiedervereinigungseffekten als k-Epsilon und Standard k-Omega hat das Model an Beliebtheit zugenommen "Das SST-k-Omega Model ist eine Fortentwicklung des Originalmodells k-Omega und beseitigt einige spezielle Schwachstellen des Originalmodells, z.B. Es hat den Vorzug, dass es ohne weitere Änderungen in viskosen Bereichen eingesetzt werden kann, was ein weiterer Faktor dafür ist, dass es die Methode der ersten Wahl in der Luft- und Raumfahrt ist, wo Ströme als zu kompliziert für die Spalart-Allmaras-Methode angesehen werden.

"Der Traditionalist mag sich der Tatsache widersetzen, dass der Übergang dieser Mischungsfunktion beliebig ist und einige der kritischen Merkmale des Turbulenz-Verhaltens verfälschen könnte", sagte Baglietto. Die Modellierung ist natürlich nicht vollkommen; sie erfordert auch Limiter, um die Prognose von stagnierenden Strömungsgebieten zu optimieren. Außerdem hat sie Schwierigkeiten bei der Prognose von Turbulenzen und komplizierten inneren Abflüssen.

Er fügt hinzu: "Einige sagen, dass das Model besser funktioniert als das k-epsilon-Modell, wenn es Grenzflächen mit verzerrten Druckverläufen nachbildet. In der Regel wird die Auswahl zwischen den beiden Möglichkeiten durch die Präferenzen des Benutzers festgelegt. Mit Hilfe des LES-Modells werden große turbulente Vortex-Strukturen im Verlauf der Auflösung eines CFD-Modells mit einem feinmaschigen Raster vorhergesagt.

Die Turbulenz in der Nähe von Wänden ist jedoch relativ gering, so dass das Simulationsmodell diese Gebiete nicht genau vorhersehen kann. "LES und DES Simulationen werden zunehmend für aeroakustische oder Verbrennungsanwendungen eingesetzt, und es gibt mehrere Variationen dieser Modelle", erklärt Mann. "Sämtliche RANS-Typen sind in ihrer Präzision in streng geteilten Strömen begrenzt", erklärt Corson.

"Bei solchen oder solchen Applikationen, die eine genaue Lösung von turbulenten Gebilden benötigen, sind so genannte SRS-Modelle ( "scale-resolving simulations") vonnöten. "Diese Ausführung ist sehr robust und zeichnet sich durch hervorragende Messgenauigkeit in extremen Einzelströmen aus. Bei kontinuierlichen Durchflüssen, bei denen eine geringe Turbulenz wichtig ist, wird in der Regel das LES-Dynamikmodell im Untergitterbereich gewählt.

Diese Ausführung hat eine ausgezeichnete Messgenauigkeit und keine oder nur geringe Beeinträchtigungen gegenüber der Ausführung mit festen Beiwerten. "Das Reynolds Stress Model (RSM) ist die umfassendste physische Repräsentation von turbulenten Strömungen", sagte Baglietto. "Sie ist für neue Anwendungen geeignet und ist in der Lage, komplizierte Kraftpfade wie Drallströme und Sekundärströme zu erkennen.

Bei Drallströmungen, wie z.B. Zyklonen, ist RSM die einzig genaue Schließmethode. "Vor der Entscheidung für ein Model muss man sich zunächst einmal überlegen, auf welche Fragestellung man eine Lösung sucht", erklärt Mann. "Man muss dann die Stärke und vor allem die Schwäche jedes einzelnen Models kennen, damit man sich darauf verlassen kann, dass die Stärke des ausgewählten Models an die Problemstellung angepasst ist und man nicht etwas von einem nicht oder nicht ausreichend leistungsfähigen Model erhofft.

Hier ist die Methode der Spalart- Allmaras-Methode eine gute Entscheidung, da sie für diese Anwendungsart erprobt und bekannt ist. Wenn Sie jedoch weiter in die Konstruktion einsteigen und den Angriffswinkel festlegen wollen, der zum Stall des Bauteils führen soll, dann ist es nicht mehr das bevorzugte Vorbild. "Es wird für Sie einen kohärenten Ablauf lange nach der eigentlichen Aufteilung der Abläufe modellieren", erklärt Mann.

"Das liegt daran, dass das Model zwar für kohärente Ströme in der Weltraumfahrt konzipiert wurde, aber einfach nicht über genügend Freiheitsgrade verfügt, um den Stall angemessen vorherzusagen. "Auch andere Einflussfaktoren, wie z.B. die Netzauflösung in der Nähe der Wand, haben Einfluss auf die Modellwahl.

Denn Turbulenzen verhält sich in der Umgebung der Mauer anders als im Raum. Bei einem feinen Netzbild in Mauernähe muss das Gerät mit einer Turbulenzströmung in Mauernähe zurechtkommen. Das Grundverständnis ihrer Eignung ist entscheidend, wenn es darum geht, die richtigen Entscheidungen zu treffen", sagte Marra.

"Manche Typen sind für innere Ströme gut geeignet, andere für äußere Ströme um komplizierte Körper. Bei manchen Ingenieuren geht es vielleicht mehr um getrennte Ströme oder Strahlströmungen, oder sie müssen Auftrieb, Widerstand, Wärmestrom usw. mit einer hohen Präzision errechnen. Nach der Auswahl eines Modells, das die Anforderungen der jeweiligen Aufgabenstellung erfüllen kann, wird im Anschluss ein Netzwerk eingesetzt, das alle Einzelheiten des Flusses aufnimmt.

"Corson betonte, dass die beste Vorgehensweise von Altair darin bestehe, die vorherrschende Charakteristik einer unruhigen Strömungssituation zu erkennen und die Modellwahl an dieser Charakteristik auszugleichen. Dann kann der Konstrukteur prüfen, wie das Model in charakteristischen Fällen und Strömen funktioniert, in denen diese Eigenschaften dominieren, und die Resultate mit den Versuchsdaten abgleichen.

"Wenn Sie herausgefunden haben, welches dieser Modelle am besten für die für sie interessanten Strömungen passt, können Sie zu komplizierteren Anwendungen übergehen", sagt Corson. In manchen Fällen muss ein Techniker ein rechenintensives Rechenmodell für die technische Ausstattung mit beschränkter Rechnerleistung einführen. Letztlich ist es aber wichtig, das richtige Model zu wählen.

Basierend auf der Annäherung von Lösungen und Netzwerken können die Techniker dann das am besten passende Model aus dieser Auswahlliste aussuchen. "Hier ist ein Sensitivitätstest des Turbulenz-Modells erforderlich, um festzustellen, welches das beste Ergebnis im Verhältnis zu den Versuchsdaten hat.