CFD Studio

Introdução

     
  Modelagem e Simulação de Problemas Numéricos em CFD
   

O CFD Studio é um software que permite a simulação numérica de problemas 2D envolvendo escoamentos e transferência de calor. Ele foi desenvolvido com propósitos educacionais e pode ser usado em cursos de transferência de calor (condução e convecção) e cursos de Mecânica dos Fluidos Computacional:

Principais Características:

•  Método dos Volumes Finitos;
•  Formulação totalmente implícita;
•  Resolução de problemas exclusivamente elípticos;
•  Discretização coincidente com a fronteira, o que permite o uso de domínios arbitrários;
•  Solução segregada do cunjunto de equações usando os métodos SIMPLE e SIMPLEC;
•  Problemas condução-convecção acoplados;
•  Funções de interpolação CDS, UDS e WUDS;
•  Aplicação de condições de contorno com o uso de volumes fictícios;
•  Arranjo colocalizado;
•  Solução de sistema linear através do métodos Jacobi, Gauss-Seidel, TDMA, decomposição LU e Multigrid.

Fig. 1 - A interface do software CFD Studio.

Características técnicas:
      
1) work-pad – Fig. 2: 
         • visualização do problema numérico e seus parâmetros – Fig. 3;
         • exportação do arquivo do problema numérico em XML independente de sistema operacional; 
         • controle total sobre o software e seus elementos: pré-processador, processador e pós-processador.


Fig. 2 – Workpad do software CFD Studio.



Fig. 3 – Visualização dos parâmetros de simulação.     
2) pré-processador: 
         •     gerador e editor de malha 2D totalmente iterativo e gráfico através do mouse – Fig. 4; 
         •     importação de geometrias de outros softwares; 
         •     acoplamento direto entre o editor de malha, visualizador 3D e os controles/parâmetros da interface;
         •     entrada de parâmetros totalmente gráfica através do editor 2D (campos escalares/vetoriais, condições de contorno, 
parâmetros das equações, etc.);

Fig. 4 - Editor de malhas.
3) processador – Fig. 5: 
        •      observação iterativa dos resultados transientes; 
        •      exportação dos resultados transientes e/ou permanente em um formato proprietário;


   Fig. 5 - Visualização da convergência dos resíduos de simulação
4) pós-processador
        •      visualizador em 3D dos resultados de simulação – Fig. 6; 
        •      iso-linhas, iso-superfícies, campos escalares e vetoriais; 
        •      customização da interface (cores, preferências, etc); 
        •      exportação dos resultados em um formato proprietário; 
        •      exportação das imagens das soluções nos formatos (TIFF e BMP);

  
    Fig. 6 - Pós-processamento em 3D.
 
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