Авторы

Разработка модуля для формирования перегородок в расчетных сетках при постановке численных экспериментов с помощью графического интерфейса пользователя платформы OpenFOAM

В настоящем исследовании рассматривается процесс проектирования программного модуля для модификации сеточных моделей путем формирования перегородок и интеграция кода модуля в исходный код программной среды (ПС) OpenFO- AM. В существующих версиях графических оболочек для программной среды OpenFOAM реализованы все необходимые возможности для проведения и препроцессинга, и решения, и постпроцессинга численного решения. К таким графическим оболочкам относятся: Salo- me, Helyx-OS, Visual-CFD. Но они имеют недостатки: отсутствие полноценной документации, англоязычный интерфейс, необходимость оплаты консультационных услуг, в некоторых случаях необходимость оплаты лицензии на использование. Таким, образом, проблема создания графической оболочки для программной среды OpenFOAM сохраняет актуальность, особенно в части создания графической оболочки для отечественных специалистов. Предметом исследования является процесс подготовки расчетных сеток в рамках этапа препроцессинга при проведении численного моделирования задач механики сплошных сред на базе программной среды OpenFOAM. Объект исследования – механизм подготовки расчетных сеточных моделей с помощью базовых утилит, входящих в программную среду OpenFOAM, а также утилит, отвечающих за модификацию расчетных сеток. Работа ставит целью реализацию графического интерфейса для работы с утилитой createBaf- fles, обеспечивающей формирование перегородок, в процессе постановки численных экспериментов применительно к задачам механики сплошных сред (МСС). Приведена диаграмма, описывающая алгоритм работы с модулем, определен стек инструментов для написания программного кода модуля. Сформулированы итоги исследования, его практическая значимость и результаты тестирования модуля на примере одной из задач МСС. Читать дальше...

Разработка модуля для конвертации расчетных сеток OpenFOAM в msh- формат и его интеграция в графический интерфейс платформы

Настоящее исследование посвящено разработке программного модуля, обеспечивающего конвертацию вычислительных сеток, созданных на базе платформы OpenFOAM, в формат msh, применяемый в рамках численных экспериментов, проводимых с помощью пакета ANSYS FLUENT. Функционал ANSYS FLUENT может применяться, например, в рамках постпроцессинга при моделировании большинства фундаментальных проблем механики сплошных сред (МСС). В существующих аналогах платформы OpenFOAM, таких как Salome, Helyx- OS, Visual-CFD, уже реализованы средства для решения указанной задачи, но ввиду их частично коммерческого распространения, необходимости приобретения услуг специалистов технической поддержки и отсутствия полноценной русифицированной документации проблема отсутствия графической оболочки для упрощения процедуры конвертации сохраняет свою важность. Процесс конвертации расчетных сеток, сгенерированных средствами платформы OpenFOAM, в msh-формат, применяемый в пакете ANSYS FLUENT, составляет предмет настоящего исследования. Цель данной работы заключается в подготовке исходного кода программного модуля. В работе представлена диаграмма, соответствующая алгоритму работы специалиста с рассматриваемым программным модулем. Приведен стек технологий для на- бора, отладки и запуска программного кода. Определены итоги исследования, сформулированы положения его научной новизны и потенциальной практической значимости. Представлены результаты тестирования модуля на примере одного из фундаментальных экспериментов МСС на базе платформы OpenFOAM. Читать дальше...

Разработка модуля для управления моделированием системы двух сжимаемых жидких фаз с одной дисперсной фазой на базе платформы OpenFOAM

Цель представленного исследования заключается в доработке первоначального релиза графической оболочки для пакета OpenFOAM путем проектирования и подключения дополнительного модуля, ориентированного на численные эксперименты с применением программы-решателя twoPhaseEulerFoam в области моделирования задач механики сплошных сред. Данный модуль, в отличие от существующих приложений-аналогов, имеет статус программного продукта с открытым исходным кодом, не требует приобретения услуг технического обслуживания, обладает русскоязычным интерфейсом. В представленном программном средстве для упрощения дальнейшей поддержки и модификации реализовано отделение исходного кода внешней части приложения от кода, обеспечивающего логику работы. К ключевым оригинальным подходам, предложенным автором, также можно отнести подсистему сериализации расчетных параметров, которая позволяет преобразовывать параметры расчетного случая в json- и csv-объекты и выполнять обратный процесс. Это дает возможность пользователю переключаться между различными наборами параметров для одного расчетного случая. Кроме того, стоит подчеркнуть наличие в созданном программном модуле механизма проверки комплектности расчетного случая перед началом численного эксперимента. Рассмотрены некоторые особенности решателя и принципы его использования при подготовке расчетных случаев. Определено назначение исследования и составлен перечень требуемых задач. Описан выбранный технологический стек, а также вспомогательные средства разработки. Приведена процессная диаграмма, демонстрирующая работу приложения, а также приведено описание каждого этапа. Результаты исследования апробированы на примере одной из фундаментальных проблем механики сплошных сред и представлены в виде обновленной версии графической оболочки, размещенной в открытом доступе на ресурсе GitHub. По итогам исследования подтверждена эффективность выбранного технологического стека для достижения целей разработки, отмечены выполненные задачи. Сформулирована практическая значимость результатов, выражающаяся в потенциальной экономии рабочего времени инженеров и исследователей, минимизации ошибок моделирования и упрощении процесса подготовки расчетного случая. Читать дальше...