DesignModeler

DesignModeler (DM) является компонентом ANSYS Workbench. Это CAD-подобная среда моделирования, которая преследует следующие задачи и цели:

· содержит возможность модификации и создания геометрии для расчета;

· содержит возможности параметрического моделирования и разработку 2D эскиза с размерами;

· непосредственная связь с другими модулями ANSYS Workbench: например, CFX-Mesh, Advanced Meshing (ICEM), DesignXplorer, BladeModeler.

Остановимся поподробнее на особенностях модуля CFX-Mesh.

CFX-Mesh является компонентом Workbench, предназначенным для генерации CFD сетки для решателя ANSYS CFX. CFX-Mesh может создавать сетку для области расчета, при этом:

· тесно связан с DesignModeler;

· имеет возможность построения гибридных сеток;

· имеет возможность построения большого количества ячеек сетки;

· присутствуют расширенные возможности управления измельчения сетки;

· может создавать файл сетки собственного формата

· обеспечивается гибкость построения сетки.

CFX-Mesh. обеспечивает полную гибкость построения сетки, включая возможность решения задачи с использованием неструктурированных сеток, которые могут генерироваться для сложной геометрии довольно легко.

Поддерживаемые типы сеток: треугольная, четырехугольная, четырехгранные, шестигранные, пирамида, призма (клин) и многогранная.

Моделирование гидродинамики: Lattice Boltzmann Method

Математика, Алгоритмы*

Моделирование извержения вулкана
с помощью Lattice Boltzmann Method. (с)

В этой статье я расскажу о численном методе моделирования гидродинамики Lattice Boltzmann Method, LBM. На русском—метод решёточных уравнений Больцмана. Он превосходит другие известные методы (например, finite element method) в легкости распараллеливания, возможности моделирования многофазных потоков, моделировании потоков в пористых средах. Кроме того, вычислительный алгоритм содержит только простейшие арифметические операции. Метод весьма новый, первые коммерческие продукты на его основе стали появляться около 2010 года.

На хабре уже была серия статей по физике жидкости, и эта статья может быть ее логическим продолжением. Она написана с таким расчетом, чтоб как быть полезной людям, хорошо знающим гидродинамику и методы моделирования, так и понятной новичкам в этой области (например, с людям с образованием software engineer). Конечно, в связи с этим многие вещи будут излишне подробными для экспертов, а на некоторые не хватит места. Статья получилось достаточно большой, но мне не хотелось бы разбивать ее на несколько частей.

Зачем все это нужно? Точнее, в каких отраслях нужно моделировать гидродинамику:

· самолетостроение, ракетостроение, автомобилестроение (характеристики кузова, работа двигателя, сопла)

· промышленная химия (разделение веществ, химические реакторы)

· метеорология, геология (потоки жидкости сквозь пористые среды, песчаники, дамбы)

· другие инженерные отрасли (ветряные электростанции)

· медицина (потоки крови, лимфы)

Статья будет включать следующие разделы:

· Обзор физики — высокоуровневый обзор основных необходимых уравнений

· Основная идея—описание основного принципа алгоритма

· Технические детали—более подробное объяснение исходных уравнений, вывод вычислительной схемы

· Уравнение Навье-Стокса

· Уравнение Больцмана

· Дискретное уравнение Больцмана

· Иллюстрация вычислительной схемы

· Пространственные решетки

· Равновесные функции распределения

· Несжимаемость

· Вязкость и число Рейнольдса

· Еще раз, все вместе

· Разное

· Дополнения к алгоритму

· Подводные камни

· Существующие решения

· Что почитать