Channelflow — המדריך המלא: סימולציה ספקטרלית של טורבולנציה בתעלה
Channelflow היא מערכת C++ בקוד פתוח (GPL) לניתוח נומרי של זרימה בלתי דחיסה בגיאומטריית תעלה: זרימת Couette, זרימת Poiseuille ושכבות גבול. היא משתמשת בשיטות ספקטרליות מדויקות ורצה במקביל ב-MPI. כיום היא מתוחזקת במעבדה ב-EPFL, אחרי שפותחה במקור על ידי John F. Gibson.
Channelflow
EPFL ECPS lab (originally John F. Gibson)
סימולציה ספקטרלית של זרימה בלתי דחיסה בתעלות, לניתוח טורבולנציה ומצבים קוהרנטיים.
להורדה מאתר היצרןמה מקבלים
- סימולציה ישירה — פתרון Navier-Stokes בתעלה בדיוק ספקטרלי.
- מציאת פתרונות שיווי משקל — מצבים קבועים של הזרימה בשיטות ניוטון.
- גלים נעים ומסלולים מחזוריים — פתרונות קוהרנטיים בתוך הטורבולנציה.
- המשכה בפרמטרים — מעקב אחרי פתרון כשמשנים מספר ריינולדס או גודל תיבה.
- חישוב מקבילי — הרצה ב-MPI על אשכול.
למי זה מתאים
זה כלי מחקר, לא תוכנת CFD הנדסית. הוא מתאים לחוקרי טורבולנציה ומערכות דינמיות ולסטודנטים לתואר מתקדם. אין ממשק גרפי, הגיאומטריה מוגבלת לתעלה, ועובדים ב-Linux: מהדרים מקוד מקור, כותבים פקודות ותוכניות C++, ומציגים את השדות בכלי חיצוני. מי שצריך זרימה סביב גוף אמיתי צריך כלי אחר.
כלים קשורים
לשיטות ספקטרליות-אלמנטים על גיאומטריה כללית — Nektar++. ל-CFD מסדר גבוה על כרטיסים גרפיים — PyFR. לפותר הנדסי כללי — OpenFOAM.
Nektar++
Imperial College London / University of Utah
CFD מסדר גבוה בשיטת אלמנטים ספקטרליים — דיוק גבוה בסימולציית מערבולת.
להורדה מאתר היצרן
PyFR
PyFR team (Imperial College London)
פותר CFD מסדר גבוה בשיטת Flux Reconstruction, שרץ על כרטיסים גרפיים (GPU) ועל מעבדים רגילים.
להורדה מאתר היצרן
OpenFOAM
OpenFOAM Foundation
פותרי CFD מקיפים — זרימה, מערבולת, מעבר חום ורב-פאזי. הגדרה בקובצי טקסט, בלי ממשק גרפי.
להורדה מאתר היצרן
ParaView
Kitware / Sandia / Los Alamos
הדמיה ועיבוד תוצאות סימולציה בקנה מידה גדול — חתכים, קווי זרימה ואנימציה.
להורדה מאתר היצרןהשורה התחתונה
Channelflow הוא כלי מדויק ונישתי לחקר מבנה הטורבולנציה בתעלה. לחוקרים הוא חינמי ופתוח לגמרי; למהנדס בפרויקט הוא כמעט אף פעם לא הבחירה הנכונה.