شفرة عالية الأداء لتحليل معادلات نقل الخسارة في المحاكاة عالية الدقة

ملخص موضوع هذه الورقة هو تطوير إجراء عام لحساب مصطلحات معادلات نقل الضغط الكلي باستخدام تحليل البيانات عالي الأداء (HPDA)، والذي يعتمد على التحلل المتعامد الصحيح (POD) ويستفيد من الحوسبة عالية الأداء. يتم تطبيق هذه الطريقة على البيانات المستمدة من محاكاة عالية الدقة لشفرات التوربينات ذات الضغط المنخفض (LPT) من أجل فصل المساهمات المختلفة للخسارة وتصوير الهياكل المرتبطة بالظواهر الديناميكية السائلة التي تحدث داخل الممر. تم تطوير هذا الإجراء في بيئة بايثون لأنه يسمح بسهولة بالحوسبة المتوازية. تناقش هذه الورقة الإطار الرياضي وراء التحلل لمعادلة نقل الضغط الكلي وتنفيذه في بايثون. تم إجراء اختبارات قابلية التوسع لمجموعتين مثاليتين من البيانات ومقارنتها مع التنفيذ السابق مما يظهر تسريعًا كبيرًا. توضح الطريقة المطبقة على بيانات المحاكاة الكبيرة (LES) تحسينًا كبيرًا مقارنة بالطرق التقليدية. إنها توفر معلومات أكثر تفصيلًا حول الظواهر المرتبطة بتوليد الخسائر في شفرات التوربينات، مما يسمح بالتعرف السريع على أماكن حدوث هذه الخسائر. يمكن تطبيق شفرة HPDA على جميع محاكاة ذات دقة عالية (LES وDNS) للحصول على مزيد من المعلومات من المحاكاة التي تعتبر مكلفة للغاية، مما يسمح بالاستغلال الكامل لمثل هذه المجموعات الكبيرة من البيانات. بالإضافة إلى ذلك، لتوضيح سهولة تنفيذ الشفرة، تمت مقارنة البيانات المستمدة من POD مع البيانات المستمدة من التحلل فورير للتحقق من صحة الإجراء. الإجراء مفتوح الوصول ومتاحة في مستودع على الإنترنت.