CFD modeliranje

[G]

Pozdravljeni!

Zanima me, če se kdo ukvarja s CFD modeliranjem oziroma, če kdo ve koliko je razširjena uporaba CFD orodij v slovenskih podjetjih.

Ali v Sloveniji sploh že obstajajo podjetja, ki analizirajo procese, sisteme, orodja,... s pomočjo teh orodij.

G

[Lukec]

Lep pozdrav.
Sam sem bil vedno navdušen nad uporabo CFD analiz pri razvoju izdelkov. Vendar je velik problem programska oprema. Mislim da podjetja CFD analiz skoraj ne uporabljajo. Bolj inštituti in fakultete. Vsaj v Sloveniji.

[eustahije]

Mogoče je ta pravi čas, da se uvede v slovenska podjetja, sicer je samo nekaj člankov zaslediti na Inštitutu Jožef Štefan! A bi mi malo približala zadevo, za kaj se gre?
Nadziranje, analiza katerih procesov (proizvodnih?), ali lahko vplivaš na proces s to opremo, kako draga je oprema, kaj pridobiš s to opremo?

Hvala!

[Lukec]

Gre za podobne analize kakor so FEM analize za trdnine. Torej tekočina se s pomočjo elementov pravilnih oblik ustrezno diskretizira, kar z omogoča vzpostavitev sitema enačb, ki ga seveda računalnik lahko reši ob ustreznih robnih pogojih.
S temi analizami se pa ugotavlja vse mogoče, pretočne hitrost, tlačna,temperaturna polja.
Programski paketi za ta področja so fantastično dragi. Tak program je recimo CFX.

[zupi]

CFD= cartoons for directors

[G]

Lukec je približno kar opisal tako delovanje kot uporabnost CFD orodij.

S pomočjo prostorske in časovne diskretizacije računskega območja numerično računamo sistem Navier-Stokesovih enačb, ki popisujejo gibanje tekočine.

S tem lahko, seveda ob predpostavki, da smo pravilno popisali fiziko problema, transparentno spremljamo dogajanje znotraj modelirane računske domene.

CFD orodja pa lahko uporabimo za modeliranje vseh problemov, ki imajo karkoli opraviti s tokom tekočin.

V tujini se CFD analize redno uporabljajo v industriji pri razvoju določenih izdelkov (Bosch, Porsche, Miele,...).

[G]

Pa še odgovor na Zupijev post:

Slišal sem tudi že CFD = Colors for directors.

Verjemi, da velika podjetja, ki CFD redno uporabljajo pri razvoju svojih izdelkov precej verjamejo numeričnim rezultatom. Včasih celo bolj kot eksperimentalnim, če je le-te sploh mogoče izvesti.

Sicer pa velja, da računalnik naredi samo to, kar mu predpišemo. Osnova CFD modeliranje je predvsem poznavanje fizike, ob tem pa seveda tudi numerike.

[Lukec]

Se strinjam, da z uporabo ustrezne numerične metode, s poznavanjem dinamike tekočin s pravilno postavitvijo robnih pogojev, s čimbolj pravilno razdelitvijo prostora gibanja na elemente,.... lahko dobimo rezultate CFD analize, ki so celo boljši od fizičnega eksperimenta, saj tu ni nobene motnje, ki jo sicer povzroča merilna naprava. Seveda je pa vedno potreben kompromis.
G., s katerim področjem se ukvarjaš, kjer pride CFD v poštev?

[eustahije]

Hvala lepa za izčrpno pojasnilo, sicer sem bolj v temi kar se tega tiče, simuliral sem edino obdelovalne postopke (CNC, Heller BEA, stružilna celica)
Osebno s tem nimam stikov, zveni pa zelo zanimivo. Torej lahko s tem simuliramo tudi procese, recimo hidravličnega padca pri pretočnih turbinah, silo curka pri premeru šobe 0.5 mm, pri pretoku x L/min, ....???
Kako pa izberemo pogoje pri simulacijah, če še nimamo izkustvenih rezultatov?

A imata kaj teorije o tem, kakšen .pdf ali .doc, več kot to ne zmorejo PC-ji brez software-a!

[G]

Torej lahko s tem simuliramo tudi procese, recimo hidravličnega padca pri pretočnih turbinah, silo curka pri premeru šobe 0.5 mm, pri pretoku x L/min, ....???

Vse to in še več lahko modeliramo. Tudi sam se delno ukvarjam s preračuni turbin, črpalk,...

Kako pa izberemo pogoje pri simulacijah, če še nimamo izkustvenih rezultatov?

To pa je praktično največja težava numerike. Pravilna izbira robnih in začetnih pogojev je izjemno pomembna za korektne rezultate. Dostikrat pa se zgodi, da ne vemo kaj predpisati na robovih računske domene oziroma moramo te matematične predpise poenostaviti, seveda do te mere, da še vedno dovolj dobro popišemo fiziko problema.

[eustahije]

Wow! Kje si potem ti zaposlen, če uporabljaš to simulacijsko opremo, od kod nam pišeš g. G?

[G]

Delam na FS v LJ. Kot je že Lukec povedal se kar nekaj ljudi v SLO (FS v LJ, FS v MB, IJS, Turboinštitut) ukvarja z numeriko.

Mene pa je v tej temi bolj zanimalo kakšen je odnos slovenskih podjetij do uporabe CFD orodij. Ali so tovrstni paketi predragi in se takšne analize izplačajo res velikim podjetjem, ali pa gre za nek "a priori" odklonilen odnos, kot je bilo to zaslediti v Zupijevem postu. Gre za slabo poznavanje in razumevanje tega področja, morda premalo informacij ali res neke konkretne negativne izkušnje s tovrstnimi analizami...?

[zupi]

Moje osebno mnenje je, da se podjetjem veliko bolj izplača, da analizo dajo narediti na nek inštitut oziroma univerzo, ki razpolaga s to opremo, in predvsem ker so njihovi zaposleni strokovnjaki na tem področju. Kot prvo bi moralo podjetje plačati izobraževanje njihovih kadrov, ki je zelo drago in ga je po vsej verjetnosti potrebno opraviti v tujini. Saj kot ste že vsi dejali, napačni vhodni podatki dajo napačne izhodne podatke, torej cartoons
Potem je tu še faktor, da želijo nadrejeni takoj rezultate, nekdo, ki pa je še svež na tem področju pa potrebuje predvsem izkušnje in to veliko izkušenj. Kar pa nažalost vse preveč podjetij jemlje kot potrato časa.

[eustahije]

Kdaj bo resnično prišlo do proizvodnih aplikacij oz. da se to poveže na ta način, da bo zupi priskrbel ta prave izkustvene rezultate, g. G pa bo to simulacijo tudi opravil, še ne vemo, glede na prebrano, pa si želim, da čimprej ker teorija in inštituti naj bi delali za praktično izvedbo, simulaciji naj bi sledil praktični del in uporaba.....

[Lukec]

Problem je, ker tudi če se človek želi naučit česa novega in je pripravljen namenit čas temu, da pridobi izkušnje, mu brez ustreznega orodija to pač ni omogočeno.