Page tree
Skip to end of metadata
Go to start of metadata

Krótki opis usługi

Założeniem usługi CFD RoMa jest udostępnienie użytkownikowi stanowiska pracy z w pełni funkcjonalnym pakietem oprogramowania ANSYS (rozszerzonego o narzędzia dedykowane do obliczeń maszyn rotodynamicznych) w trybie graficznym, umożliwiającym korzystanie z platformy zarządzania projektami (ANSYS Workbench). 

Usługę stanowi system umożliwiający prowadzenie symulacji działania i optymalizacji maszyn rotodynamicznych z wykorzystaniem technik CFD oraz  narzędzi i programów wspomagających przygotowanie modelu  numerycznego i obróbkę wyników. CFD RoMa opiera działanie o komercyjny kod ANSYS - umożliwiający quasi-stacjonarne i zmienno-czasowe  modelowanie procesów cieplno-przepływowych (jedno i wielofazowych, z reakcjami i bez reakcji chemicznych, turbulentnych i laminarnych itd.). 

Zintegrowanie kilku programów w ramach jednej platformy roboczej nie tylko ułatwia w znacznym stopniu przejście procedury symulacyjnej (od geometrii – do parametrów pracy maszyny), ale umożliwia w pełni zautomatyzowany system optymalizacji maszyn i procesów.
W ramach badania jednego zestawu parametrów wejściowych (wymiary geometryczne, stałe materiałowe, warunki brzegowe, itp.) zakłada się przejście wedle następującego schematu:

  • przygotowanie lub aktualizacja geometrii (DesignModeler + BladeModeler, BladeGen),
  • generowanie siatki numerycznej (Ansys Meshing, TurboGrid),
  • przyjęcie modelu matematycznego i rozwiązanie zadania (Ansys CFX, Fluent),
  • obróbka wyników obliczeń (CFD Post, w tym TurboPost).

Dla najszybszego otrzymania optymalnego rozwiązania w pakiecie obliczeniowym dostępne są wbudowane modele planowania eksperymentu (plany: CCD - Central Composite Design, Optimal Space-Filling, niestandardowe-własne). W oparciu o wyniki obliczeń na bazie macierzy eksperymentu numerycznego  generowana jest przestrzeń odpowiedzi z wykorzystaniem jednego z następujących algorytmów dopasowania: Full Second-Order Polynominal, Kriging, Non-parametric Regression, Neutral Network. W kolejnym kroku typowane są próbki - „kandydaci” optymalnego rozwiązania (procedury optymalizacji: Screening, Multi-Objective Genetic Algorithm, Nonlinear Programming), po sprawdzeniu następuje zakończenie optymalizacji maszyny lub procesu.
Schemat usługi CFD RoMa został przedstawiony na rysunku 1.

 

Rys.1. Schemat usługi CFD RoMa 


Usługa dostępna jest w dwóch wersjach:

  1. CFD RoMa - wersja nieograniczona, dedykowana dla naukowców realizujących projekty badawcze
  2. CFD RoMa Edu - wersja ograniczona, dedykowana do celów dydaktycznych i obliczeń niewymagających znacznych mocy obliczeniowych (usługa posiada pełną funkcjonalność w zakresie oprogramowania, ograniczeniu podlega jedynie moc obliczeniowa).  

Aktywowanie usługi

Proces aktywowania usługi CFD RoMa / CFD RoMa Edu składa się z następujących kroków:

 1. Założenie konta w portalu PL-Grid

Nowi użytkownicy powinni się zarejestrować w portalu PL Grid zgodnie z wytycznymi zawartymi w Podręczniku Użytkownika.

 2. Aktywacja usługi właściwej

W celu uruchomienia usługi CFD RoMa / CFD RoMa Edu należy zaaplikować o aktywację  usługi w portalu PL Grid, zakładka "Moje Konto" → Platforma dziedzinowa Energetyka Jądrowa i CFD → CFD RoMa/CFD RoMa Edu. 

Do aktywacji usługi wymagane jest podanie motywacji na podstawie której zespół administrujący usługę podejmuje decyzję o jej aktywacji. 

3. Aktywacja usług nadrzędnych 

Korzystanie z usługi  wymaga aktywacji dodatkowych usług dostępnych w infrastrukturze PL Grid :

Ogólna procedura aktywowania usług jest opisana w Podręczniku Użytkownika.

4. Instalacja  i konfiguracja oprogramowania dodatkowego

Usługa RoMa z punkty widzenia użytkownika realizowana jest według schematu z rysunku 1., wymagane jest więc pobranie, instalacja i konfiguracja dodatkowego oprogramowania umożliwiającego korzystanie z Aplikacji w trybie graficznym przy wykorzystaniu pro-viz. Szczegóły można znaleźć w podręczniku: obliczenia w trybie graficznym: pro-viz

Informację o tym, jak korzystać z platformy Workbench Ansysa przy wykorzystaniu pro-viz można znaleźć tutaj: Obliczenia ANSYS w usłudze pro-viz

5. Uzyskanie grantu obliczeniowego

Dla usługi CFD RoMa:

Dla usługi CFD RoMa Edu:

Grant obliczeniowy przypisywany automatycznie.

Ograniczenia w korzystaniu

Użytkownik usługi w wersji CFD RoMa Edu może prowadzić obliczenia tylko w obszarze zasobów sprzętowych przypisanych do maszyny wirtualnej. Zastrzega się możliwość obciążania w tej wersji usługi jedynie 4 rdzeni fizycznych procesora.

Pierwsze kroki

Pierwsze kroki zostaną przedstawione na podstawie prostego zadania testowego.

W zadaniu należy znaleźć zależność pomiędzy prędkością na wylocie z rurociągu o przekroju kołowym a średnicą rurociągu, przy zachowaniu niezmiennego strumienia masy wody przepływającej przez ten rurociąg i stałej długości przewodu. Analizę wykonać dla 5 średnic z zakresu d=<100,300mm>, dla strumienia masy 7,5 kg/s i długości rury 1,5 m.

Szczegółowe rozwiązanie z wykorzystaniem usługi CFD RoMa znajduje się tutaj.

Zaawansowane użycie

Zaawansowane przykłady użycia zostały przedstawione w osobnych podrozdziałach:

  1. Aerodynamiczna i strukturalna analiza stopnia sprężarki odśrodkowej
  2. Modelowanie pompy zębatej z wykorzystaniem narzędzia Immersed Solid
  3. Przepływ przez stopień turbiny osiowej
  4. Metoda transformacji Fouriera dla przypadku flatteru łopatki
  5. Metoda transformacji czasu dla przypadku wirnik-stojan

Gdzie szukać dalszych informacji?

https://support.ansys.com

http://www.cfd-online.com

http://www.mesco.pl/index.php?option=com_content&view=category&id=140&Itemid=37&lang=pl

  • No labels