Divulgación por adelantado: soy el autor del código dolfyn CFD.
¿Cuáles son algunos buenos softwares de CFD para fines educativos?
Eso depende, por supuesto, de los objetivos que tenga. ¿Qué quieres enseñar exactamente? Como siempre, tienes caballos para los cursos.
- ¿Cuál es la diferencia entre un efecto Compton y un efecto fotoeléctrico, y por qué?
- ¿Obtendría color amarillo si mezclo luces láser rojas y verdes en una placa fotográfica?
- Cómo configurar y resolver ecuaciones diferenciales para el problema de los cuatro errores
- ¿Cómo se produce la corriente?
- ¿Es posible lograr una órbita geoestacionaria sobre un lugar que no esté en el ecuador?
Preferiblemente de código abierto, y fácil de usar. .. La idea es enseñar algo básico a alguien que no haya visto modelos de dinámica de fluidos computacional antes.
Esto sigue siendo bastante general y no fija tu objetivo. Los temas pueden ser desde turbulencias, hasta combustión, ondas de choque o superficies libres, y muchos más. ¿O el objeto es enseñar el Método de volumen finito (FVM), el Método de diferencia finita (FDM), el Método de elementos finitos (FEM) u otro método? ¿O se trata de aspectos numéricos particulares? ¿Qué es un modelo para ti?
Cualquiera que sea su objetivo, no aprende mecánica de fluidos “haciendo CFD”. Y el problema básico con cualquier código es que necesita conocer las fortalezas y debilidades numéricas y metodológicas de su código antes de comenzar con el mallado (la parte que todo el mundo odia y le gusta omitir) y el “trabajo real”.
Hay bastantes razones para no elegir un código FVM de código abierto bien conocido. No los discutiré.
A la luz de lo que supongo que son tus objetivos, podrías considerar el código dolfyn en www.dolfyn.net.
Algunas características de dolfyn son:
- Es de código abierto y está escrito en Fortran 2003/2008. Sí, Fortran moderno (orientado a objetos cuando sea necesario, paralelo, etc.). No, el Fortran moderno no está pasado de moda. Lejos de ahi.
- Solo 35,000 líneas de código legible, incluidos los solucionadores lineales. La legibilidad es clave para la comprensión y el control de calidad, y extremadamente útil cuando se enseña.
- Se ejecuta en cualquier plataforma (siempre que tenga un compilador Fortran moderno, compatible con OpenMP en múltiples núcleos).
- Contiene un conjunto de verificación y validación. Demostrando que los esquemas de diferencia de segundo orden son de hecho de segundo orden precisos en el espacio. Echa un vistazo a dolfyn_tests.pdf.
- Aunque en la práctica, solo se usan dos esquemas de diferenciación, se implementan muchos más (y se prueban). Se han implementado dos métodos de gradiente y varios limitadores. Grandes activos para la enseñanza de métodos numéricos.
- Es un código realmente versátil utilizado para trabajos de consultoría. Es el motor CFD de un código de combustión de un famoso fabricante de turbinas, y otras compañías lo utilizan como motor CFD. Utilizado por universidades para proyectos de doctorado (en Alemania y España, por ejemplo).
- Con licencia de Apache License, Versie 2.0 (tipo de licencia MIT o BSD). El código está libre de material con licencia GPL (extremadamente importante para algunas empresas).
- La fuente está alojada en Launchpad aquí: dolfyn-cfd.
- Las personas que nunca compilaron un código en Windows pudieron hacerlo y ejecutar Dolfyn (aunque el desarrollo está en GNU / Linux).
Acerca de las características técnicas y capacidades de dolfyn:
- Método de volumen finito implícito (FVM).
- Empleando variables primitivas de ubicación conjunta.
- Aislado.
- Basada en la cara no estructurada (hexahedra, tetrahedra, polihedra, etc.).
- Estado estacionario o inestable.
- Varios modelos de turbulencia: k-epsilon estándar, RNG, otras variantes de k-epsilon (más por venir).
- Isotérmica o térmica, cualquier cantidad de escalares.
- Medios porosos.
- Partículas (seguimiento eficiente de partículas de cualquier tamaño (pequeño)).
- Múltiples formatos de postprocesamiento (incluido VTK).
Por lo tanto, comparte los mismos conceptos básicos con los códigos comerciales más populares.
Para otros fines, puede considerar otros códigos excelentes como Gerris, FDS, MFIX o FyPi.
Si quieres usar dolfyn? Sea mi invitado y descargue (solo 1.2 MB), explore y utilícelo. ¿Si no? Todavía está bien para mí: -)
