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:
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:
Proces aktywowania usługi CFD RoMa / CFD RoMa Edu składa się z następujących kroków:
Nowi użytkownicy powinni się zarejestrować w portalu PL Grid zgodnie z wytycznymi zawartymi w Podręczniku Użytkownika.
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.
Korzystanie z usługi wymaga aktywacji dodatkowych usług dostępnych w infrastrukturze PL Grid :
Ogólna procedura aktywowania usług jest opisana w Podręczniku Użytkownika.
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 .
Dla usługi CFD RoMa:
Symulacja z wykorzystaniem narzędzi CFD charakteryzują się dużym zapotrzebowaniem na moc obliczeniową. Przed przystąpieniem do profesjonalnych symulacji zaleca się konsultacje z kierownikiem zespołu wdrożeniowego CFD RoMa w celu ustalenia potrzebnych zasobów obliczeniowych i wystąpienia o dedykowany grant obliczeniowy.
Dla usługi CFD RoMa Edu:
Grant obliczeniowy przypisywany automatycznie.
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 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 przykłady użycia zostały przedstawione w osobnych podrozdziałach:
http://www.mesco.pl/index.php?option=com_content&view=category&id=140&Itemid=37&lang=pl
