Šķidrumu, gāzu plūsmu modelēšana un simulācija (CFD)
Skaitliskās plūsmas mehānikas (CFD) ekspertu grupa – RTU zinātnieki – ar skaitliskām metodēm palīdz risināt šķidrumu un gāzu plūsmu problēmas.
- No 2D/3D rasējuma izveidot simulācijas modeli.
- Veikt paralēlu skaitļošanu HPC klasterī (superdatorā).
- Pētīt un interpretēt rezultātus.
CFD uzdevumi skaitļošanas ziņā ir vieni no laikietilpīgākajiem, tāpēc papildu ieguvumu dod HPC klastera izmantošana, kas ļauj paātrināt rezultātu iegūšanu vairākas reizes. Galvenokārt strādājam ar atvērtā koda programmām (OpenFoam, Paraview), bet ir pieredze arī komerciālu risinājumu, piemēram, COMSOL Multiphysics, izmantošanā.
Pakalpojums īpaši orientēts uz inovatīviem uzņēmumiem (SMEs, startups) un zinātniskiem institūtiem, kas vēlas pilnveidot pētniecības un izstrādes procesu. Datorsimulācija palīdzēs labāk izprast sistēmā notiekošos procesus, paredzēt un novērst problēmas pirms eksperimentāla prototipa vai galaprodukta izgatavošanas.
Pakalpojumu saņemšanas termiņi
Sākotnējā simulācijas modeļa izveide atkarībā no ģeometrijas sarežģītības var prasīt vairākas nedēļas.
Gatava modeļa simulācija superdatorā parasti prasa no dažām stundām līdz vairākām dienām.
Lietojumu piemēri
Lai noskaidrotu plānotās fasādes izmaiņas ietekmi uz televīzijas (TV) torni un vēja radītās papildu slodzes, RTU zinātnieki veica virtuāla vēja tuneļa simulācijas (CFD). Tika noskaidroti papildu spēki, kas rodas, izmainot televīzijas torņa aerodinamikas parametrus ar izvirzījumiem fasādē. Iegūtie rezultāti tika validēti, izmantojot fizikāla vēja tuneļa eksperimenta rezultātus sākotnējai TV torņa ģeometrijai. Izskaitļotie rezultāti uzrādīja labu sakritību ar eksperimentāli izmērītajiem.
Balstoties uz šiem aprēķinu rezultātiem, tika izvēlēts piemērotākais arhitektoniskais risinājums TV torņa fasādes izmaiņām.
Lai noteiktu nepieciešamo ēkas fasažu stikla izmēru un piemeklētu tam nepieciešamos stiprinājumus pie sienām, tika veikta CFD simulācija ar mērķi noteikt sūces koeficientus Cpe uz ēkas iekšpagalmu fasādēm, ko nebija iespējams veikt pēc būvnormatīva EN1991-1-4. Tika veikta virtuāla vēja tuneļa simulācija un pielikts vējš no visu fasāžu pusēm, kā arī pa diagonāli ēkai. Rezultātā tika iegūts lauks ar Cpe koeficientiem uz fasādes virsmu, ko tālāk sadalīja pa vairākiem reģioniem, un katrā reģionā tika noteikts vidējais Cpe koeficients. Veicot šādu aprēķinu, netika izmantota konservatīva pieeja, kas ļāva būtiski samazināt fasāžu izbūves izmaksas.
