FlowVision может применяться для решения сразу нескольких разных задач на одном предприятии.
Познакомьтесь с опытом применения FlowVision на предприятиях, в НИЦ и ВУЗах
Изучаются возможности предсказания байпасного ламинарно-турбулентного перехода с помощью несложной низкорейнольдсовой k-e модели турбулентности. Модель была разработана в ООО «ТЕСИС» и реализована в программном комплексе FlowVision. В статье обсуждаются идеи, воплощенные в этой модели. Возможность модели предсказывать ламинарно-турбулентный переход демонстрируется на известных тестовых задачах T3B, T3A, T3A-.
The FDA (U.S. Food & Drug Administration) has partnered with academia and industry the Critical Path Initiative program to create a Guidance Document for industry-wide use proper validation and use of CFD models in the assessment of medical device safety.
CFD simulations are increasingly being used to determine flow patterns and fluid forces in order to evaluate blood-contacting medical devices. It is due to its potential to calculate the values of physical parameters that may affect the level of blood damage the device may cause, such as shear stress or dwell time. Although CFD can decrease the need for expensive prototyping and laboratory testing, there are no standardized and reliable methods available for using CFD techniques in this field.
The purpose of this project is to determine the limits of the applicability of CFD techniques by comparing some parameters (such as gauge pressure or shear stresses) of the computational simulations of a blood pump in several working conditions against suitable experimental models. The different conditions included a wide range of velocity profiles at the inlet or different rotor velocities.
FlowVision moving body capability, together with the real CAD geometry import, has allowed the numerical simulation of this complex case with a relatively simple mesh. Time-dependent results during a whole revolution of the rotor have been obtained, providing consistent and more realistic data for the different scenarios. As example, variables as the pressure gauge behave cyclic with a period of a 1⁄4 of the revolution time, which is consistent with the number of blades.
18 сентября 2014 года представители компании ТЕСИС приняли участие в конференции Intel Software Conference - 2014 (ISC 2014). Был представлен доклад "Использование инструментов Intel в разработке программного комплекса FlowVision".
На примере конкретных проектов в частности показано, что использование инструментов Intel ускоряет разработку программного комплекса FlowVision, улучшает качество FlowVision и повышает его производительность. Приведен пример значительного ускорения (в общей сложности до 20 раз) алгоритма решения СЛАУ за счет использования SIMD векторных инструкций и параллелизма задач.
Состоявшееся обсуждение представленных результатов продемонстрировало заинтересованность представителей компании Intel и лично руководителя подразделения Intel Software and Services Group в России Фила Де Ла Зерда в дальнейшем развитии работ в выбранном направлении.
С целью верификации программного комплекса FlowVision версии 3.08 решен ряд задач, имеющих точное теоретическое решение или известные надежные экспериментальные данные.
Список решенных задач, рассмотренных в статьях:
Часть 1:
- Естественная конвекция около вертикальной пластины
- Адиабатическое сжатие газа поршнем
- Течение в сопле лаваля
- Косой скачок уплотнения
- Дозвуковое течение около профиля naca0012 m=0.3, углы атаки=0…12о
- Трансзвуковое течение около профиля naca0012 m=0.7, углы атаки = -0.001…4.8о
- Трансзвуковое течение около профиля rae 2822 m= 0.729, угол атаки = 2.31о
- Трансзвуковое обтекание крыла onera m6, m= 0.839, угол атаки = 3.06о
- Трансзвуковое обтекание самолета dlr-f6
- Трансзвуковое обтекание самолета dlr-f4
Часть 2:
- Ламинарное обтекание пластины
- Ламинарное течение в сужающемся канале подшипника
- Ламинарное течение куэтта с учетом тепловыделения за счет трения
- Ламинарное течение между двумя вращающимися цилиндрами
- Ламинарное течение в круглой трубе
- Турбулентное обтекание пластины
- Турбулентное обтекание обратного уступа
- Падение шара в вязкой жидкости
Моделирование нестационарного движения жидкости в расчетных областях, имеющих подвижные границы, а также моделирование контактных границ раздела фаз (свободная поверхность) являются неотъемлемой частью современных задач вычислительной гидродинамики. В программном комплексе FlowVision используется наиболее универсальный метод расчета таких границ, основанный на эйлеровых расчетных сетках. В этом методе перемещение твердых границ и свободных поверхностей во времени приводит к образованию новых и исчезновению старых расчетных ячеек, причем общее количество ячеек может существенно меняться. В программном комплексе FlowVision используется автоматическая динамическая адаптация расчетной сетки в процессе решения, что также приводит к изменению как топологической структуры сетки, так и ее размера. По этим причинам возникает задача о балансировке параллельных вычислений для расчетной сетки, последовательно меняющейся в процессе численного моделирования. Статическая декомпозиция задачи по процессорам (т.е. один раз в начале расчета) может приводить к нарушению межпроцессорного баланса вычислений и потере параллельной эффективности в процессе движения границ расчетной области или адаптации расчетной сетки. С другой стороны, полное перевычисление декомпозиции может приводить к большой межпроцессорной миграции данных и, соответственно, к замедлению вычислительного алгоритма. В данной работе описывается подход, позволяющий эффективно обойти основные трудности параллельной реализации технологий подвижных тел и свободных поверхностей. Приводятся результаты численных экспериментов по масштабируемости предложенных алгоритмов на примере моделирования при помощи FlowVision задачи всплытия подводной лодки.
Суперкомпьютеры применяются для разработки новых космических аппаратов. Они помогают решать такие задачи отработки космической техники, которые сложно решить экспериментальными методами. Решается задача отделения крышки парашютного контейнера возвращаемого космического аппарата. Приводятся результаты численного моделирования этой задачи.
Моделируется сверхзвуковое турбулентное обтекание тела с кольцевой каверной. Исследование состоит из двух этапов. Рассматриваются различные типы течения при раличных скоростях потока. Определяется область гистерезиса потока с использованием оптимальных счетных параметров, определенных на первом этапе.
Целью исследования являлось численное моделирование процесса истечения пороховых газов из ДТ и определение усилий, создаваемых пороховыми газами на его поверхностях. Моделирование проводилось на примере многокамерного дульного тормоза. Для расчета характерны малые шаги по времени при относительно большом временном интервале, для которого следует рассчитать течение газов. Приемлемое время расчета достигается за счёт использования суперкомпьютера «Ломоносов».
Для качественного анализа результатов решения задач вычислительной гидродинамики необходимы инструменты, позволяющие эффективно получать информацию о результатах расчетов. Различные способы отображения объектов расчета облегчают восприятие этой информации. Отображение различных переменных в процессе решения позволяет контролировать качество вычислений и позволяет избежать потенциальных ошибок.
Программный комплекс FlowVision обладает богатым набором эффективных средств визуализации получаемых решений, таких как цветовые контуры, векторы, графики вдоль прямых и кривых линий, набор ячеек и т.д.
Программный комплекс FlowVision (версий 3.08 и 3.09) был использован для расчета обтекания двухлопастного ротора ветроэнергетической установки малой мощности (~20 кВт), экспериментально исследованной в NREL. Были получены интегральные характеристики ротора и детальные поля параметров течения в диапазоне скорости набегающего потока, полностью отвечающем интервалу экспериментальных исследований (5 м/с - 25 м/с). Вращающий момент аэродинамических сил, действующих на ротор, был выбран в качестве параметра, по которому проводилось сравнение численных и экспериментальных данных.
С помощью ПК FlowVision HPC проводилось моделирование течения жидкого натриевого теплоносителя в проточной части верхней камеры реактора MONJU. Расчеты были проведены для расширения круга верификационных примеров и дополнительного тестирования одной из моделей турбулентного теплопереноса применительно к задачам, максимально приближенным к реальным процессам.
Разработка методики численных испытаний транспортного модуля системы MAAT для программного комплекса FlowVision на примере расчета обтекания масштабной модели для сравнения результатов с проведенными ранее экспериментами.
Проект MAAT (Multibody Advanced Airship for Transport) заключается в разработке совершенно нового подхода к транспортным перевозкам как пассажирским, так и грузовым.
Данная транспортная система основана на аэростатическом принципе полета (используемый газ легче воздуха) с энергообеспечением от установленных фотоэлектрических элементов, что делает его экологически чистым видом транспорта.
