CFD beregning, modellering og simulering

CFD betyr her "Computational Fluid Dynamics", dvs. beregning av strømning vha. av en numerisk modell programmert på en datamaskin.

Vi benytter åpene kildekoder: OpenFOAM til selve strømningsberegningene, sammen med Salome til geometrimodellering og gridgenerering og til slutt Paraview til visualisering. Brukt sammen gir disse tre programmene mer eller mindre samme muligheter og funksjonalitet som en kommersiell CFD pakke.

Vi har erfaring bla. innenfor følgende simuleringer:

• Kompressibel strømning
• Inkompressibel strømning
• Varmeoverføring i kombinasjon av fast stoff og fluid
• Komponenter, kjemiske reaksjoner og forbrenning
• Flerfasestrømning
• Fri overflate
• Strømning i porøse media
• Varmetråling

Vi har lang erfaring med matematisk modellering av varme- og masse transport og relaterte prosesser. Vi kan lage forenklete modeller helt uten bruk av et CFD program. Slike modeller vil typisk bli implementert i et regneark for brukervennlighet.

Disse modellene er ofte en-dimensjonale (1D) og er gjør bruk av ingeniør-korrelasjoner i tillegg til grunnleggende transportligninger.

Denne typen modeller er mye raskere enn CFD og er derfor egnet til parameterstudier og preliminære undersøkelser.

Eksempler på slike modeller er:

• Trykkfall
• Fordeling av strømning, f.eks. i en manifold
• Varmeoverføring
  
• Forenklet gass/væske separasjon

Forenklete modeller er også enkle å bruke og kan ofte gi en bedre forståelse fordi årsak og sammenheng er lettere å finne.

Noen ganger er det ikke mulig å modellere et gitt problem særlig toverdig med tilgjengelige CFD program. I slike tilfeller kan ny funksjonalitet legges til CFD programmet.

Dette vil være en kombinasjon av CFD og matematisk modellering.

De fleste kommersielle koder gir brukeren mulighet til å legge til et begrenset utvalg av egne modeller. For åpne kildekoder er det selvfølgelig ingen begrensinger på hva som kan legges til eller endres.

Avhengig av problemet vil typiske forandringer være:

• Tillegg av transportligninger
• Nye grensebetingelser
• Nye, evt. tilleg av, kildetermer
• Kombinasjon av allerede eksisterende modeller
• Forenkling av allerede eksisterende modeller

I tillegg kan skreddersydde modeller også være:

• Ingeniørmodeller med korrelasjoner fra CFD
• Kobling av ingeniørmodeller og CFD

Vi kan utføre beregninger med egenutviklete modeller, men vi kan også levere ferdige modeller som kildekode eller regneark.

Vi har også et lite bibliotek av modeller tilgjengelig for den åpne kildekoden OpenFOAM.