Flowvision программа для чего

Программный комплекс FlowVision — комплексное многоцелевое решение для моделирования трехмерных течений жидкости и газа, созданный командой разработчиков компании ТЕСИС в тесном сотрудничестве с научно-исследовательскими организациями и промышленными предприятиями в России и за рубежом.

FlowVision основан на численном решении трехмерных стационарных и нестационарных уравнений динамики жидкости и газа, которые включают в себя законы сохранения массы, импульса (уравнения Навье-Стокса), уравнения состояния. Для расчета сложных движений жидкости и газа, сопровождаемых дополнительными физическими явлениями, такими, как, турбулентность, горение, контактные границы раздела, пористость среды, теплоперенос и так далее, в математическую модель включаются дополнительные уравнения, описывающие эти явления.

FlowVision использует конечно-объемный подход для аппроксимации уравнений математической модели. Уравнения Навье-Стокса решаются методом расщепления по физическим процессам (проекционный метод MAC).

C3Days 2021: Опыт портирования Flowvision под Linux и Эльбрус

FlowVision основан на следующих технологиях вычислительной гидродинамики и компьютерной графики:

• прямоугольная расчетная сетка с локальным измельчением расчетных ячеек
• аппроксимация криволинейных границ расчетной области методом подсеточного разрешения геометрии
• импорт геометрии из систем САПР и конечно-элементных систем через поверхностную сетку
• ядро программы написано на языке C++
• имеет клиент-серверную архитектуру
• пользовательский интерфейс — для операционных систем MS Windows и Linux
• система анализа результатов расчетов использует высококачественную графику на основе OpenGL

FlowVision построен на базе единой интегрированной среды, в которой препроцессор, решатель и постпроцессор объединены и работают одновременно.

В функциональное назначение препроцессора входит импортирование геометрии расчетной области из систем геометрического моделирования, задание модели среды, расстановка начальных и граничных условий, генерация или импорт расчетной сетки и задание критериев сходимости.

После этого управление передается решателю, который начинает процесс счета. При достижении требуемого значения критерия сходимости процесс счета может быть остановлен.

Результаты расчета непосредственно во время счета доступны для постпроцессора, в котором производится обработка данных — визуализация результатов и сохранение их во внешние форматы данных.

Такое построение позволяет проводить моделирование и одновременно, визуализируя значение любой газодинамической переменной, анализировать результаты расчета, менять граничные условия и параметры математической модели.

Архитектура программного комплекса FlowVision является модульной, что позволяет легко добавлять новые функциональные возможности и вносить улучшения.

FlowVision: возможности на примере расчетов. Сравнение с ANSYS Fluent

FlowVision — инженерный инструмент, которому доверяют крупнейшие предприятия различных отраслей промышленности:

РКК «Энергия», ЦНИИМАШ, ММПП «САЛЮТ», НИКИЭТ, ОКБМ им. Африкантова, КБ «Южное», ОАО АК им. С.В.Илюшина, Арзамасский приборостроительный завод, ОАО «Вымпел», ТАНТК им. Бериева и другие.

Этими и др. предприятиями, КБ, НИИ и ВУЗами накоплен большой опыт использования комплекса FlowVision для решения производственных, научных и учебных задач.

В 2001 году, решением Главного Совета Министерства Российской Федерации, FlowVision был рекомендован для включения в программу преподавания механики жидкости и газа в ВУЗах России. В настоящее время FlowVision используется как составляющая часть учебного процесса ведущих ВУЗов России — МФТИ, МАИ, МЭИ, СПбГТУ, Владимирский университет и другие.

В 2005 году FlowVision прошел испытания и получил сертификат соответствия Госстандарта России.

Источник: ascon.ru

Основные возможности FlowVision

Обновлено: 04 февраля 2022

Краткое техническое описание FlowVision

Основные возможности:

• до-, транс-, сверх- и гиперзвуковое трехмерные течения
• стационарные/нестационарные задачи
• ньютоновская и неньютоновская жидкость
• многоскоростное приближение
• морфология: сплошная, дисперсная (пузыри, частицы, капли)
• инерциальная/неинерциальная система координат
• моделирование турбулентности:

• k-Epsilon стандартная/квадратичная;
• k-Epsilon низкорейнольдсовая;
• k-Epsilon FV низкорейнольдсовая квадратичная;
• Shear Stress Transport;
• Spalart-Allmares;
• LES Смагоринского;
• ILES подход;
• ламинарно-турбулентный переход;
• пристеночные функции

• поверхностное натяжение;
• первичное дробление;
• слияние капель в несущую фазу;
• перенос капель

• изо- и анизотропная теплопроводность;
• естественная и вынужденная конвекция;
• сопряженный теплообмен;
• диффузионный лучистый теплообмен P1;
• излучение методом дискретных ординат
• тепловой пограничный слой;
• Джоулево тепло;
• объемные источники тепловыделения

• модель Зельдовича;
• модель кинетическая;
• модель турбулентная;
• модель пульсационная;
• модель EDC;
• модель NOx;
• дефлограция/детонация
• модель горения угля

• перенос несмешиваемых/смешиваемых компонент;
• испарение частиц;
• осаждение пленки на поверхность
• обледенение поверхности самолета
• кавитация

• эффект Марангони;
• стационарный ЭМГД

• учет теплопереноса;
• учет кривизны;
• управление вязкостью;
• электропроводимость

Расчетная сетка:

• ортогональная сетка
• динамическая локальная адаптация на границе, в области, по решению и градиенту
• подсеточное разрешение геометрии
• пристеночное призматическое разрешение пограничного слоя

Подвижные тела:

• произвольный закон движения тела в пространстве
• учет аэрогидродинамических и инерционных сил на движение тела
• учет контактного воздействия

Сопряжение подобластей:

• нестационарное сопряжение типа Ротор-Статор (Скользящая поверхность):

• сопряженный теплообмен по скользящей поверхности;
• сопряжение типа «Frozen Rotor»;
• моделирование режима авторотации;
• поддержка множества осей вращения с различной пространственной ориентацией и глубиной вложенности
• секторная постановка с осреднением по скользящей поверхности

Многодисциплинарное моделирование и оптимизация :

• передача распределения давления и температуры в пакеты прочностного анализа, основанных на методе конечных элементов и получение от них деформированной геометрии и распределения температуры:

• автоматическая двухсторонняя связь с SIMULIA Abaqus, MSC Nastran, АПМ WinMachine;
• ручной экспорт нагрузок в SIMULIA Abaqus, Ansys Mechanical и Nastran;

Препроцессор :

• чтение геометрической модели из сеточных форматов STL, VRML, MESH, ABAQUS, ANSYS, NASTRAN, Star CD cel, VTK, CEDRE NGEOM
• чтение геометрической модели из параметрических форматов IGES, STEP, Parasolid, JT, VDA-FS, UG NX, Pro/E, Creo, Inventor, SolidWorks, SolidEdge, CATIA V4, CATIA V5, CATIA V6 (опционально)
• Булевы операции над телами, трансформация геометрии
• автоматическая диагностика импортированной геометрии и ее ручная и автоматическая коррекция
• База веществ с возможностью ее расширения и редактирования
• задание пользовательских зависимостей через Редактор формул

Граничные условия :

• вход/выход: скорость, давление, полное давление, расход
• стенка: прилипание, проскальзывание, шероховатость, сопряжение, адиабатическая, с заданной температурой, тепловой поток
• симметрия, скользящее, периодика, сопряженное, неотражающие
• задание параметров с помощью аналитической зависимости или табличного распределения

Постпроцессор:

• способы визуализации течения на границах области, пользовательских импортированных поверхностях, плоскостях и в объеме: графики, вектора, изолинии, цветовые контура, изоповерхности, линии тока, объемная визуализация
• интегральные, распределенные и локальные характеристики в сечении, на поверхности и в объеме
• пакетная обработка результатов для создания анимации нестационарных течений
• пользовательские переменные
• источники освещения
• off-line визуализация
• визуализация решения в процессе счета
• передача данных в пакет EnSight

Численный метод :

• метод конечного объема
• схема конвективного переноса повышенного порядка точности
• расщепление уравнений Навье-Стокса на подсистему для компонент скорости и уравнение для давления
• явная и неявная схемы решения
• крыловский GM-RES метод сверхлинейной сходимости
• алгебраический многосеточный метод
• неявная робастная схема решения уравнений с возможность их решения с CFL>>1 для задач в широком диапазоне чисел Маха

Документация :

• русскоязычная документация с гиперссылками
• отдельное печатное издание

Параллельные вычисления:

• распределенные вычисления + многопоточный режим
• поддержка различных библиотек MPI (MPICH, Intel MPI, Microsoft MPI и прочее) в том числе пользовательских
• автоматическая декомпозиция расчетной области
• динамическая внешняя балансировка;

Архитектура и платформа:

• платформа Microsoft Windows XP и выше, Linux
• 64-битная адресация памяти
• сетевая «плавающая» лицензия
• MPI библиотеки межпроцессорной коммуникации
• многоядерное/многопоточное распараллеливание
• OpenGL кросс-платформенная визуализация

Системные требования и установка:

• Операционные системы: Linux/ Windows 64bit,
• Процессоры x86 архитектуры или процессоры Эльбрус 4 и 8 версии.
• Подробная документация о системных требованиях и способах установки FlowVisionдоступна по ссылке.

Источник: flowvision.ru

FlowVision

• Области применения
• Основные характеристики
• Параллельные вычисления
• Система тестирования
• Сертификация и аттестация FlowVision
• Совместимость с отечественными ОС
• Лицензирование и услуги FlowVision
• Методика применения FlowVision
• Опыт использования
• Рекомендации по использованию
• FlowVision для ВУЗов: Академическая программа
• Поставка FlowVision и другие услуги

• внутренние течения и внешнее обтекание
• излучение и теплообмен, в том числе сопряженный
• химические реакции и горение
• многофазные течения (с частицами или с поверхностью раздела фаз)
• взаимодействие жидкости и конструкции (FSI)
• электромагнитные гидродинамические процессы и др.

FlowVision основан на численном решении трехмерных стационарных и нестационарных уравнений динамики жидкости и газа, которые включают в себя законы сохранения массы, импульса (уравнения Навье-Стокса), уравнения состояния. Для расчета сложных движений жидкости и газа, сопровождаемых дополнительными физическими явлениями, такими, как, турбулентность, горение, контактные границы раздела, пористость среды, теплоперенос и так далее, в математическую модель включаются дополнительные уравнения, описывающие эти явления. FlowVision использует конечно-объемный подход для аппроксимации уравнений математической модели.
Уравнения Навье-Стокса решаются методом расщепления по физическим процессам (проекционный метод MAC).

Ключевые особенности и преимущества FlowVision

Высокая точность

• подсеточное разрешение поверхностей
• сохранение массы в задачах со свободной поверхностью
• учет деформаций конструкции при решении комплексных задачи взаимодействия «жидкость — конструкция» (FSI)
• моделирование подвижных тел со сложным законом движения
• встроенная библиотека веществ

Быстрый результат

• автоматическое построение расчетной сетки
• удобный графический интерфейс для подготовки проекта
• гибридный метод распараллеливания вычислений позволяет эффективно использовать суперкомпьютерные ресурсы
• инструменты, упрощающие пакетные расчеты и пакетную пост-обработку результатов расчета
• использование модели зазора для тонких каналов позволяет избежать измельчения сетки

Интеграция и возможности расширения

• интеграция FlowVision с ведущими зарубежными и российскими прочностными программами позволяет решать задачи взаимодействия жидкости и конструкций (FSI)
• решение задач многокритериальной оптимизации
• возможность расширения FlowVision собственными модулями

Импортозамещение

• FlowVision включен в Единый реестр российских программ
• Совместимость FlowVision с отечественными операционными системами
• Интеграция с отечественным инженерным ПО: APM WinMachine, IOSO, КОМПАС-3D, pSeven
• Импорт 3D моделей в распространенных форматах максимально упрощает переход с иностранного ПО на FlowVision

Проверено, надежно

• FlowVision аттестован для проведения расчетов при проектировании атомных электростанций
• FlowVision получил сертификат соответствия Госстандарта России
• Десятки защищенных диссертаций и множество научных публикаций (подробнее. )
• FlowVision применяется в России, США, Китае, Турции, Индии, Европе (подробнее. )
• Применяется в научной и учебной работе в ведущих технических ВУЗах (МГТУ им. Баумана, МАИ, МФТИ, МЭИ и др.)

И ещё важное

• низкая стоимость в сравнении с зарубежными аналогами
• Постоянная быстрая русскоязычная техническая поддержка, документация и интерфейс
• прямой доступ к команде разработчиков даёт возможность заказа доработки комплекса под ваши конкретные нужды

FlowVision построен на базе единой интегрированной среды, в которой препроцессор, решатель и постпроцессор объединены и работают одновременно.

В функциональное назначение Препроцессора входит импортирование геометрии расчетной области из систем геометрического моделирования, задание модели среды, расстановка начальных и граничных условий, генерация или импорт расчетной сетки и задание критериев сходимости.

После этого управление передается Решателю, который начинает процесс счета. При достижении требуемого значения критерия сходимости процесс счета может быть остановлен.

Результаты расчета непосредственно во время счета доступны для Постпроцессора, в котором производится обработка данных — визуализация результатов и сохранение их во внешние форматы данных.
Такое построение позволяет проводить моделирование и одновременно, визуализируя значение любой газодинамической переменной, анализировать результаты расчета, менять граничные условия и параметры математической модели.

Архитектура программного комплекса FlowVision является модульной, что позволяет легко добавлять новые функциональные возможности и вносить улучшения.

FlowVision успешно используется во многих областях применения.

FlowVision — инженерный инструмент, которому доверяют крупнейшие предприятия различных отраслей промышленности:
РКК «Энергия», ЦНИИМАШ, ММПП «САЛЮТ», НИКИЭТ, ОКБМ им. Африкантова, КБ «Южное», ОАО АК им. С.В.Илюшина, Арзамасский приборостроительный завод, ОАО «Вымпел», ТАНТК им. Бериева и другие.

Этими и др. предприятиями, КБ, НИИ и ВУЗами накоплен большой опыт использования комплекса FlowVision для решения производственных, научных и учебных задач.

В 2001 году, решением Главного Совета Министерства Российской Федерации, FlowVision был рекомендован для включения в программу преподавания механики жидкости и газа в ВУЗах России. В настоящее время FlowVision используется как составляющая часть учебного процесса ведущих ВУЗов России – МФТИ, МАИ, МЭИ, СПбГТУ, Владимирский университет и другие (дополнительная информация в разделе Учебные пособия).

Источник: tesis.com.ru