موتورهای محاسباتی TUFLOW در جریان آب سطحی

۰۸ فروردين ۹۹ ، ۱۷:۱۶ نويسنده: بهزاد سرهادی

TUFLOW Classic دارای موتورهای مبتنی بر پردازشگر 1D و 2D است. 2D حل کننده اثبات شده، ایجاد شده توسط صنعت، ضمنی اختلاف مکانی محدود مرتبه 2 از معادلات هیدرودینامیکی کامل 2D است، در حالی که حل کننده 1D یک راه حل مرتبه 2 صریح از معادلات 1D کامل است. هر دو حل کننده شامل استفاده از رژیم های کنترل شده جریان بالادست مانند جریان های حرکتی و فوق بحرانی هستند و به راحتی می توانند در ارتباط باشند.

حل کننده های TUFLOW Classic یکی از موفق ترین کاربردهای جهان با استفاده گسترده در طیف وسیعی از برنامه ها برای بیش از 25 سال است. در طول 15 سال گذشته، پیشرفت های بی شماری برای تنظیم دقیق عملکرد هر دو راه حل 1D و 2D، به ویژه برای مدل سازی جریانهای پیچیده تر مرتبط با سیل و زهکشی شهری انجام شده است. قابلیت های اتصال پویا 1D / 2D نیز طی 25 سال استفاده مداوم و تقویت، مورد آزمایش و اثبات قرار گرفته و راه را در مدل های پویا 1D / 2D یکپارچه هدایت می کند.

TUFLOW HPC (محاسبه به شدت موازی) یک حل کننده قدرتمند جدید 2D است. همانطور که از نام آن پیداست از قدرت قابل توجهی محاسبات موازی استفاده می کند. TUFLOW HPC را می توان در سخت افزار CPU یا NVidia GPU شبیه سازی کرد (اگر با ماژول سخت افزار GPU یکسان شده باشید). سازگاری CPU بدون هزینه اضافی با خرید استاندارد TUFLOW Classic ارائه می شود.

حل کننده 2D یک راه حل صریح از معادلات کامل آب 2D کم عمق، از جمله ویسکوزیته گردابی در مقیاس زیر شبکه است. این طرح از نظر حجم و ضریب لحظه ای، از مرتبه 2 و مرتبه 4 در زمان است. گزینه های سازگار (بدون قید و شرط پایدار) یا ثابت کردن زمان گزینه در دسترس هستند. حل کننده 2D بطور پویا با ESTRY حلال 1D TUFLOW در سال 2017 در ارتباط است، به این ترتیب اکنون شامل عملکرد کامل گودال 1 لوله، رودخانه و عملکرد کانال باز است.

قدرت GPU های مدرن همراه با حل سریع TUFLOW فوق العاده سریع اجازه می دهد تا مدل های بسیار بزرگ (>> 10 میلیون سلول) با شبکه های ریز در یک بازه زمانی عملی شبیه سازی شوند. قدم گذار انطباقی تضمین می کند که مدل پایدار است. حل کننده می تواند بر روی چندین کارت GPU کار کند.

حل کننده HPC در داخل TUFLOW Classic ساخته شده است، بنابراین قابلیت های قدرتمند قبل و بعد از پردازش را شامل می شود که باعث می شود مدل سازی هیدرولیکی TUFLOW بسیار کارآمد برای جریان کار در دسترس باشد.

TUFLOW HPC در ترکیب با ماژول سخت افزار GPU، برای دقت بالا و راه حل های پر سرعت هیدرولیک پیچیده 1D و 2D طراحی شده است. این ایده آل برای:

برنامه های یکپارچه زهکشی شهری، از جمله شبکه فاضلاب زیرزمینی 1D و 2D بالاتر از ویژگی های زمین.
برنامه های بارشی مستقیم، به عنوان جایگزینی برای استفاده از مدل های هیدرولوژیکی (به عنوان مثال کل مدل سازی حوضه آبریز).
راه حل های هیدرولیک سریع منطقه ای در مقیاس گسترده.
پیش بینی حوضه سیل در زمان واقعی؛ و
با وضوح بالا برای راه حل های 2D.