Mul­ti­funkč­ní sada ná­stro­jů FEA­Tool Mul­ti­phy­s­ics pro ana­lý­zu ko­neč­ných prvků (FEA) a vý­po­čet­ní dy­na­mi­ku te­ku­tin (CFD) od Pre­ci­se Si­mu­lati­on byla ak­tu­a­li­zo­vá­na na verzi 1.17. Vy­lep­še­ní se za­mě­řu­jí na zdo­ko­na­le­né fy­zi­kál­ní re­ži­my, vy­lep­še­né uži­va­tel­ské roz­hra­ní a zvý­še­ný výkon a mož­nos­ti pro si­mu­la­ce ae­ro­dy­na­mi­ky.

Nová verze ob­sa­hu­je vy­lep­še­ní pro si­mu­la­ce tur­bu­lent­ní­ho a stla­či­tel­né­ho prou­dě­ní a při­dá­vá pod­po­ru těch­to re­ži­mů prou­dě­ní do roz­hra­ní ře­ši­čů Open­FOAM a SU2 Code. Bylo za­ve­de­no spe­ci­a­li­zo­va­né skrip­to­va­cí a pro­gra­mo­va­cí roz­hra­ní (API) Open­FOAM a zlep­šil se výkon a ode­zva gra­fic­ké­ho uži­va­tel­ské­ho roz­hra­ní (GUI) tool­bo­xu.

Simulace stlačitelného nadzvukového proudění

Byl za­ve­den nový fy­zi­kál­ní režim pro stla­či­tel­né prou­dě­ní v tur­bu­lent­ních re­ži­mech a v re­ži­mech prou­dě­ní s vy­so­kým Ma­cho­vým čís­lem. Tento fy­zi­kál­ní režim je pod­po­ro­ván ře­ši­či SU2 a Open­FOAM CFD a umo­ž­ňuje uži­va­te­lům mo­de­lo­vat prou­dě­ní a apli­ka­ce za­hr­nu­jí­cí vy­so­ko­rych­lost­ní trans­so­nic­ké a su­per­so­nic­ké prou­dě­ní vzdu­chu s rá­zo­vý­mi vl­na­mi a mez­ní­mi vrst­va­mi, na­pří­klad v ae­ro­dy­na­mic­kých, ra­ke­to­vých a také kos­mic­kých apli­ka­cích s vy­so­kým Ma.

Pro za­čá­tek mo­de­lo­vá­ní stla­či­tel­né­ho prou­dě­ní byl také zpří­stup­něn nový vý­u­ko­vý re­fe­renč­ní model nad­zvu­ko­vé­ho prou­dě­ní kolem pri­z­ma­tu.

Kromě toho je sa­mo­zřej­mě stále k dis­po­zi­ci stá­va­jí­cí režim stla­či­tel­né­ho prou­dě­ní pro in­vis­cid­ní (s nu­lo­vou visko­zi­tou) Eu­le­ro­vy rov­ni­ce s pod­po­rou všech ře­ši­čů, včet­ně pl­no­hod­not­ných mul­ti­fy­zi­kál­ních apli­ka­cí a ve­sta­vě­ných a FE­niCS FEA ře­ši­čů.

Simulace OpenFOAM s konjugovaným přenosem tepla

Gra­fic­ké uži­va­tel­ské roz­hra­ní Open­FOAM a roz­hra­ní CFD ře­ši­čů bylo také roz­ší­ře­no o pod­po­ru při­ro­ze­né a nu­ce­né kon­vek­ce s kon­ju­go­va­ným pře­no­sem tepla a ge­o­me­t­rií s více do­mé­na­mi po­mo­cí apli­kač­ních ře­ši­čů cht­Mul­ti­Re­gi­on­Fo­am a bu­oyant­Bous­si­ne­sq­Fo­am. To lze po­u­žít pro kom­plex­ní mul­ti­fy­zi­kál­ní si­mu­la­ce za­hr­nu­jí­cí pře­nos tepla a che­mic­ké re­ak­ce, které se vy­sky­tu­jí na­pří­klad ve vý­mě­ní­cích tepla, re­ak­to­rech a si­mu­la­cích ba­te­rií.

V sou­vis­los­ti s tímto do­pl­ně­ním byly za­ve­de­ny a roz­ší­ře­ny nové mo­de­lo­vé pří­kla­dy a vý­u­ko­vé pro­gra­my tý­ka­jí­cí se vý­mě­ní­ků tepla a pře­no­su tepla, které uži­va­te­lům na­bí­ze­jí řadu apli­ka­cí v rámci prů­mys­lo­vých od­vět­ví, jako je au­to­mo­bi­lo­vý prů­my­sl, ener­ge­ti­ka a pro­ces­ní in­že­nýr­ství, kde te­pel­né efek­ty ov­liv­ňují vý­kon­nost sys­té­mu. Díky těmto novým vý­u­ko­vým pří­kla­dům se uži­va­te­lé mo­hou se­zná­mit s kom­plex­ní­mi si­mu­la­ce­mi pře­no­su tepla při ana­lý­ze růz­ných kon­st­rukč­ních scé­ná­řů.

Rozhraní API OpenFOAM pro MATLAB

Roz­hra­ní API ře­ši­če Open­FOAM CFD bylo plně ote­vře­no a zpří­stup­ně­no všem uži­va­te­lům, což zna­me­ná, že uži­va­te­lé mohou pro­gra­mo­vě na­sta­vo­vat, de­fi­no­vat, spra­vo­vat a spouš­tět si­mu­la­ce Open­FOAM CFD přímo z roz­hra­ní MAT­LAB CLI a uži­va­tel­sky de­fi­no­va­ných skrip­tů m-sou­bo­ru. To za­hr­nu­je také im­port a ex­port ex­ter­ních slov­ní­ků Open­FOAM, dat a vý­sled­ků si­mu­la­cí.

Nové API umo­ž­ňuje po­kro­či­lým uži­va­te­lům vy­u­ží­vat fle­xi­bi­li­tu a snad­nost po­u­ži­tí skrip­tů MAT­LA­Bu a ovlá­dá­ní všech aspek­tů Open­FOA­Mu a vy­spě­lých si­mu­la­cí dy­na­mi­ky te­ku­tin.

Vylepšení rozhraní řešitele kódu SU2

Roz­hra­ní ře­ši­če SU2 CFD bylo také vy­lep­še­no tak, aby pod­po­ro­va­lo stla­či­tel­né prou­dě­ní s vy­so­kým čís­lem Ma a tur­bu­lent­ní prou­dě­ní (kromě in­vis­cid­ní­ho stla­či­tel­né­ho prou­dě­ní jako dříve). Tato vy­lep­še­ní po­sky­tu­jí uži­va­te­lům sadu ná­stro­jů, která umo­ž­ňuje si­mu­la­ce růz­ných tech­nic­kých sys­té­mů za­hr­nu­jí­cích nad­zvu­ko­vé prou­dě­ní vzdu­chu a rá­zo­vé vlny.

Mož­nost po­u­ží­vat a spouš­tět více ře­ši­čů se stej­ným gra­fic­kým uži­va­tel­ským roz­hra­ním a na­sta­ve­ním mo­de­lu umo­ž­ňuje uži­va­te­lům pro­vá­dět po­kro­či­lé ově­řo­va­cí a srov­ná­va­cí CFD stu­die.

FEA­Tool verze 1.17 také ob­sa­hu­je vy­lep­še­ní pro zvý­še­ní vý­ko­nu a ode­zvy uži­va­tel­ské­ho roz­hra­ní (GUI), která umo­ž­ňují ply­nu­lej­ší a efek­tiv­něj­ší prů­běh si­mu­la­cí. Tato vy­lep­še­ní umo­ž­ňují uži­va­te­lům rych­le pře­chá­zet mezi mo­de­ly, skrip­ty a vý­sled­ky.

Po­drob­ný se­znam změn a no­vých funk­cí na­lez­ne­te v se­zna­mu změn FEA­Tool Mul­ti­phy­s­ics a ve vy­lep­še­né a ak­tu­a­li­zo­va­né do­ku­men­ta­ci k sadě ná­stro­jů.