www.CADTHAI.com

CFD on your desk

ถ้าคุณเคยพยายามหาซอฟท์แวร์ช่วยวิเคราะห์กลศาสตร์ของไหล CFD (computational fluid dynamics) และเคยรู้สึกว่ามันแพงมาก ๆ ณ วันนี้ ถึงเวลาแล้วที่คุณน่าจะกลับมามองหามันอีกครั้ง เพราะปัจจุบัน ซอฟท์แวร์ CFD มีราคาถูกลงและมีความสามารถมากขึ้น ทำงานได้กับเครื่อง PC ทั่วๆไป และมีมากกว่า 40 บริษัทที่ได้พัฒนาซอฟท์แวร์สำหรับงาน CFD ทั้ง preprocessing, analysis, และ postprocessing แต่ก่อนที่คุณจะทำการวิเคราะห์ CFD คุณจะต้องมีโมเดลที่คุณต้องการทดสอบเสียก่อน

ต้องมีข้อมูลจาก CAD
วิธีที่จะได้มาซึ่งโมเดลที่จะทำการวิเคราะห์ CFD มีอยู่ 3 วิธีคือ
1.ใช้โปรแกรมแปลงข้อมูลจาก CAD
2.นำข้อมูล CAD โดยตรงจากฟอแมตนั้น ๆ
3.ใช้ซอฟท์แวร์ CFD ประเภทที่มีเป็น CAD ได้ คือ สร้างโมเดลได้ในตัว
คุณไม่ต้องกังวลเพราะ ผู้ขายซอฟท์แวร์ CFD จะแนะนำวิธีที่จะนำโมเดล CAD เข้ามาเพื่อทำให้คุณสามารถทำการวิเคราะห์ได้แน่

Rick Matus ,บริษัท Pointwise ให้ข้อสังเกตุว่าตัวสร้างกริดสำหรับการทำ CFD ของบริษัท Gridgen จะต้องทำการแปลงข้อมูลอยู่ 2 กรณีคือเมื่อนำเข้าไฟล์ CAD และเมื่อต้องย้ายข้อมูลข้ามระบบ เช่นจากวินโดวส์ ไปสู่ยูนิกซ์ โดยปกติการแปลงข้อมูลโมเดลจะใช้รูปแบบ IGES ซึ่งก็มีข้อบกพร่องอยู่บ้างซึ่งมาจากซอฟท์แวร์ที่สร้างโมเดล มิได้เกิดขณะการแปลงข้อมูล

Jose Uthuppan วิศวกรของ SRAC ซึ่งเป็นเจ้าของ COSMOS/Flow กล่าวว่า การแปลงเอาไฟล์ CAD มาใช้ได้หลายฟอร์แมต เช่น IGES ,STEP และอื่น ๆ มันเป็นเรื่องง่าย ๆ สำหรับซอฟท์แวร์อย่าง COSMOS/DesignSTAR หรือ COSMOS/Works อย่าง COSMOS/Flow สามารถใช้ในลักษณะเป็นแอพพลิเคชันเสริมกับซอฟท์แวร์ CAD หรือจะใช้แบบ stand-alone คือใช้งานได้ตามลำพังโดยมีตัวเลือกในการเชื่อมโยงกับ CAD ตัวใดๆ ตามต้องการ

ชุดซอฟท์แวร์ NISA ซึ่งเป็นซอฟท์แวร์ทางด้านวิเคราะห์ทั่วไป ซึ่งรวมถึง NISA/3D-FLUID และ FEAP ของบริษัท Engineering Mechanics Reseach Corp. (EMRC) ได้เสนอ 2 ทางเลือกในการใช้งานคือ สามารถอ่านไฟล์ CAD จาก Pro/Engineer, I-DEAS, SolidWorks, หรือซอฟท์แวร์อื่นที่ใช้เคอรเนล ACIS โดยนำเข้า solid model มาในลักษณะ ของ NURBS surfaces และยังสนับสนุนการการแปลงเข้าออกข้อมูลแบบ IGES ด้วย

CFD Research Corp. (CFDRC) กล่าวว่าซอฟท์แวร์ของบริษัทเขานั่นคือ Flomerics’s FLOTHERM สามารถอ่านไฟล์ CAD ยี่ห้อดัง ๆ ได้ และยังให้ดาวน์โหลดตัวแปลงข้อมูลมาใช้ได้ฟรี ซอฟท์แวร์ของเขา รองรับฟอร์แมต ACIS , Parasolid และ STEP และมีระบบสำหรับการใช้งานที่ทำให้การแปลงข้อมูลมีประสิทธิภาพ

ในทางกลับกัน สำหรับคนบางกลุ่มเรียกมาตรฐาน IGES ว่า "I-GUESS" ซึ่งมาจากประโยคที่ว่า "I guess the part got translated." ผมเดาว่ามันคงถูกแปลงได้เรียบร้อย ด้วยเหตุนี้ ผู้พัฒนาบางรายได้ทำการออกแบบซอฟท์แวร์ที่รับข้อมูลแบบต่างๆได้โดยตรง โดยไม่ต้องแปลงเป็นแบบอื่นก่อน เช่น ซอฟท์แวร์ Adina พัฒนาบน kernel แบบ Parasolid จึงสามารถเปิดไฟล์จาก Unigraphics, SolidWorks, Solid Edge, IronCAD ได้โดยตรง

ซอฟท์แวร์บางตัวอ่านไฟล์ CAD ได้หมด เช่น CFDesign ของ BRNI สามารถอ่านไฟล์จากซอฟท์แวร์ที่มี kernelเป็น ACIS, Parasolid, และ STEP ได้แก่ Aegis, Pro/Engineer, I-DEAS, และ MSC.Nastran สำหรับ Windows ซอฟท์แวร์ LS-DYNA ของบริษัท Livermore Software Technology Corp สามารถรับข้อมูล FEM (finite element method) เกือบทุกแบบรวมถึง ไฟล์ IDEAS ของ SDRC และ ไฟล์ของ MSC.PATRAN และ IGES และยังมีบริษัทอื่น ๆ อีกเช่น AEA Technology Software, Algor , Computational Dynamics, และ ICEM CFD Engineering.

เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาที่จะต้อง ทำการแปลง,ตกแต่งข้อมูล Nika-USA ได้พัฒนา FloWorks ซึ่งเป็นซอฟท์แวร์สำหรับผู้ที่ต้องทำ CFD แต่มีพื้นฐาน ทางการทดสอบกลศาสตร์ของไหลไม่มากนัก ดังนั้น FloWorks จึงถูกออกแบบมาให้ทำงานร่วมกับโปรแกรม CAD ซึ่งก็คือ SolidWorks Floworks จะแยกแยะระหว่างของไหลกับของแข็งให้ชัดเจนโดยอัตโนมัติ

ต้องซ่อมแซมข้อมูล
Rick Matus ,บริษัท Pointwise กล่าวว่า การทำงานกับข้อมูล CAD ที่ไม่สะอาดคือมีจุดเสียเยอะ เป็นสิ่งหนึ่งที่ทำให้เสียเวลาในการทำงานมาก ซอฟท์แวร์ Gridgen การซ่อมรอยรั่ว รอยเหลื่อม ส่วนเกิน ในข้อมูล CAD ซึ่งผู้ใช้สามารถตั้งค่า tolerance สำหรับการซ่อมแบบอัตโนมัติได้ แต่ในบางกรณีจำเป็นต้องใช้การตัดสินใจของวิศวกร

Dominic Barnabei อธิบายว่าการปรับปรุง ซ่อมแซมข้อมูลเป็นสิ่งสำคัญมากในกระบวนการวิเคราะห์ FEA (finite element analysis) เพราะบางคนเริ่มจากโมเดล CAD ที่ไม่สมบูรณ์ ซึ่งการทำ CFD จะพิจารณาที่ผิวภายนอก หรือ ผิวในที่มีของไหล ไหลผ่าน จึงต้องตกแต่งโมเดล CAD ให้สมบูรณ์ก่อนทำ CFD

ข้อมูลดังกล่าวเป็นความคิดเห็นจากผู้พัฒนาซอฟท์แวร์ประเภท CFD ในเชิงพาณิชย์ หากท่านต้องการหาซอฟท์แวร์ CFD มาใช้สักตัวหนึ่งก็ควรศึกษาและทดลองใช้ โดยการขอจากตัวแทนขาย หรือ ดาวน์โหลดจากอินเตอร์เนต จากเวบไซต์ของผู้พัฒนาทั้งหลายดังนี้

Acusolve - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหลแบบอัดตัวไม่ได้
Adina - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหล และ โครงสร้างในตัวเดียวกัน
Aerologic - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหล มีหลายโมดูล
ACRI - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหลทั่วไป, การไหลผ่านตัวกลางที่มีรูพรุน, การไหลของน้ำปริมาณมาก
AMI - pre-processing, analysis and post-processing codes
AMTEC - CFD Analyzer, and INCA
ANKER-ZEMER Group - ซอฟท์แวร์ AutoReaGas วิเคราะห์ การจุดระเบิดจากการอัดตัวของก๊าซติดไฟ รวมถึงผลของการระเบิด, ซอฟท์แวร์ LINFLOW วิเคราะห์ การไหลแบบคงที่และไม่คงที่
C&R Technologies - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์ การถ่ายเทความร้อน สำหรับการออกแบบกล่องบรรจุของวงจร อิเลคโทรนิค และผลิตภัณฑ์ ตลอดจน รถยนตร์ ,อากาศยาน
CFD++ - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหลทั่วไป
CFD - Finland Oy - ซอฟท์แวร์ NOVA จาก CFD-Finland
CFD 2000 - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหลทั่วไป CFD by Adaptive Research
CF Design - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหลแบบซับซ้อน รวมถึงการถ่ายเทความร้อน
CFdesign - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหล ใช้งานร่วมกับ Pro/ENGINEER, I-DEAS
CFDRC - software for CFD, multi-physics and multi-disciplinary problems
CFX - line of products for CFD by AEA Technology
CHAM - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหล,ปฎิกริยาเคมี
Concert - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหล,ปฎิกริยาเคมี รวมถึงการถ่ายเทความร้อน
Convergent Thinking - สร้างแบบจำลองการพ่นเป็นไอและจุดระเบิด
Coolit - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหล การถ่ายเทความร้อน สำหรับการออกแบบกล่องบรรจุของวงจร อิเลคโทรนิค
COSMOS/Flow - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหลทั่วไป ใช้กับกาซและของเหลว จาก SRAC.
EnSight - post processing for CFD by CEI
e-CFD - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหล จ่ายเงินเมื่อต้องการวิเคราะห์เป็นครั้ง ๆ
Engineering Sciences, Inc. - makers of UNIC CFD for general purpose CFD and more
FIELDVIEW - CFD post-processor by Intelligent Light
FLOTHERM - ซอฟท์แวร์ CFD สำหรับการออกแบบกล่องบรรจุของวงจร อิเลคโทรนิค
FLOW-3D - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหลทั่วไป
Fieldview - post processor for CFD data from Intelligent Light
Fluent - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหลทั่วไป การถ่ายเทความร้อน
FLUID - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหลแบบอัดตัวไม่ได้
Gridgen - modeling for CFD and FEA from Pointwise
GOTHIC - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหลแบบซับซ้อน
Hanley Innovations - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหลตามหลักอากาศพลศาสตร์
ICEM CFD Engineering - ซอฟท์แวร์ CFD สำหรับการออกแบบการถ่ายเทความร้อนของวงจร อิเลคโทรนิค
IRI - CFD (COMPACT) and other flow analysis software
LS-DYNA - nonlinear dynamic finite element software, from Livermore Software Technology Corporation
MAYA - makers of software that enables users to build individual thermal/flow models and then connect or couple them into a thermal/fluid simulation assembly
PAM-FLOW - for prediction of vehicle aerodynamics and climate control and aero-acoustics simulation for identifying and quantifying flow-induce noise sources. From ESI Group.
PowerFLOW - fluid flow simulation by EXA
Star-CD - industrial CFD analysis by Computational Dynamics
Technalysis - software includes PASSAGE/WHEEL (flow through rotating blades), PASSAGE/DUCT and more.
TIGER - turbomachinery grid generation code by Catalpa Research
TNO Institute of Applied Physics - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหลของของเหลวสำหรับงานผลิตแก้ว, Wish3D และ GTM
WingAnalysis - ซอฟท์แวร์วิเคราะห์การไหลตามหลักอากาศพลศาสตร์ โดยเฉพาะปีกเครื่องบิน