Symulacje przepływów płynów CFD w MATLABie
Wojciech Regulski – Co-owner/Współwłaściciel
QuickerSim Sp. z o.o.
Quicker Sim
QuickerSim, startup z Politechniki Warszawskiej, stworzył toolbox do MATLABa, który służy do wykonywania symulacji przepływów płynów i wymiany ciepła, Computational Fluid Dynamics (CFD).
CFD pozwala na wgląd w szczegółowe cechy przepływów cieczy i gazów poprzez rozwiązywanie skomplikowanych równań opisujących te procesy. Na przykład, jeśli chcemy policzyć, jaki opór i siłę nośną generuje skrzydło o danym kształcie albo jaki będzie rozkład ciśnień i temperatur w wymienniku ciepła, CFD jest idealnym narzędziem.
Początkowo symulacje CFD były wykonywane tylko na potrzeby wojska i programów kosmicznych. Wraz ze wzrostem dostępności i mocy obliczeniowej komputerów, CFD zawitało do coraz liczniejszych gałęzi przemysłu i nauki. Obecnie nawet średniej klasy komputer typu desktop jest w stanie podołać prostym symulacjom.
Jednakże do tej pory każdy, kto potrzebował tego typu obliczeń, był skazany na specjalistyczne oprogramowanie. Rozwiązania komercyjne zwykle wiążą się z bardzo wysokim kosztem zakupu, z kolei programy open-source, tworzone głównie przez naukowców i pasjonatów, bywają bardzo skomplikowane. QuickerSim postanowiło zagospodarować tę niszę, tworząc przystępne narzędzie do CFD w środowisku MATLAB.
„MATLAB jest powszechnie stosowany w obliczeniach inżynierskich. Ku naszemu zdziwieniu, nie oferował przystępnych narzędzi do symulacji przepływów CFD.”
Bartosz Górecki, współzałożyciel QuickerSim
CFD w MATLABie
Dzięki zestawowi podstawowych funkcji i gotowych skryptów można w szybki i przystępny sposób skonfigurować i przeprowadzić obliczenia w MATLABie.
Pierwszą zaletą takiego podejścia jest tzw. niski próg wejścia do CFD – odbiorca nie musi instalować niczego poza toolboxem, nadal posługuje się strukturami danych typowymi dla MATLABa, oraz używa tego samego języka programowania. Sytuację dodatkowo poprawia fakt, że QuickerSim zapewnia bardzo szeroki zestaw materiałów edukacyjnych i przykładowych symulacji.
Drugą, ważniejszą cechą, jest pełna integracja z MATLABem – dość często symulacja CFD stanowi tylko element szerszego kontekstu działań. Użytkownik chce połączyć CFD np. z danymi pochodzącymi z innych obliczeń albo z narzędziami do optymalizacji i wizualizacji danych. Ponadto otwarta formuła programu pozwala na samodzielne modyfikowanie i ulepszanie niektórych jego funkcji. Jest to istotne zwłaszcza dla środowiska naukowego.
Toolbox obecnie występuje w wersji komercyjnej, akademickiej oraz studenckiej. Cały czas trwają prace nad poszerzeniem spektrum stosowanych modeli obliczeniowych oraz rozbudową interfejsu. W związku z tym, wkrótce planuje się wydanie drugiej wersji narzędzia.
Dowiedz się więcej o QuickerSim CFD Toolbox
