게리스(소프트웨어)

Gerris (software)
게리스
Gerris logo.png
Gerris sourceforge.jpeg
RV 탕가로아 주위의 공기 흐름
초기 릴리즈2001; 21년 전(2001)
기록 위치C
운영 체제유닉스, 리눅스
유형CFD
면허증GPL
웹사이트gfs.sourceforge.그물을 치다

게리스는 컴퓨터유체역학(CFD) 분야의 컴퓨터 소프트웨어다. Gerris는 GNU General Public License(GPL), 버전 2 또는 그 이후의 요건에 따라 무료 오픈 소스 소프트웨어로 출시되었다.

범위

게리스 웹사이트의 배너

게리스는 나비에르를 해결한다.–2차원 또는 3차원의 방정식을 사용하여 산업용 유체(역학, 내부 흐름 등)를 모델링하거나, 예를 들어 다층류 흐름의 정확한 공식화(표면 장력 포함)를 통해 물방울의 역학을 모델링할 수 있다. 사실, 후자의 연구 분야는 소프트웨어가 곤충속과 같은 이름을 공유하는 이유다.

게리스는 또한 지구물리학적 흐름과 관련된 특징을 제공한다.

  1. 대양 조수[1]
  2. 쓰나미[2][3]
  3. 강물의[4] 흐름
  4. 바다 속의[5] 소용돌이
  5. 해수 상태(파도)[6][7]

흐름 유형 #1 ~ #3은 Gerris에 포함된 얕은 물 용해제를 사용하여 연구되었고, 사례 #4는 원시 방정식을 가져오고 적용 #5는 증기의 발생/제안/분산(및/또는 바람 바다): Gerris는 WaveWatch의 소스 용어를 사용한다.III.[8]

마지막으로 (비정수) 나비에르(Navier)는 주목할 수 있다.–스톡스 솔버도 해양에서 다음과 같은 연구를 위해 사용되었다.

반대로 Gerris는 (현재 상태에서) 압축 유체의 모델링을 허용하지 않는다. (supersonic flow) 허용하지 않는다.

숫자 체계

부분 미분 방정식에 대한 수치 해답을 제공하기 위해 다음과 같은 몇 가지 방법을 사용할 수 있다.

Gerris는 CFD 모델의 유한 볼륨 계열에 속한다.

격자 유형

대부분의 모델은 구조화된 (카르트 또는 곡선 그리드) 또는 구조화되지 않은 (삼각형, 사면체 등) 메쉬를 사용한다. Gerris는 나무 데이터 구조를 사용하여 구조화된 메쉬와 구조화되지 않은 메쉬 [a]간의 거래를 구현함으로써 압력 및 속도장에 대한 (완료 볼륨) 설명을 로컬로 세분화(동적으로)할 수 있다는 점에서 Gerris는 상당히 다르다. 실제로 그리드는 사용자가 정의한 기준 때문에 주어진 시뮬레이션 과정에서 진화한다(예: 날카로운 구배 근처에 있는 그리드의 동적 정교화).

난류폐쇄

Gerris는 주로 DNS를 목표로 한다; 따라서 사용자가 이용할 수 있는 레이놀즈의 범위는 그들이 감당할 수 있는 컴퓨팅 능력에 달려 있다. (자동 적응 메쉬는 컴퓨터 자원을 일관성 있는 구조에 집중할 수 있도록 허용하지만) Gerris[12] FAQ에 따르면 난류 모델의 구현은 RANS 접근보다는 LES 제품군에 초점을 맞출 것이다.

프로그래밍 언어, 라이브러리 종속성, 포함된 도구

Gerris는 라이브러리 Glib(객체 방향, 모듈의 동적 로딩 등)와 GTS를 이용하여 C에서 개발된다.[13] 후자는 고체 표면의 삼각측량 및 유체 세포와의 교차점 같은 기하학적 계산을 수행하기 위해 시설을 도입한다. 또한 Gerris는 MPI 병렬화(동적 부하 분산 포함)를 완벽하게 준수한다.

Gerris는 그리드의 국소적(및 시간 의존적) 미세화가 용해자 자체를 담당하기 때문에 메싱 도구가 필요하지 않다. 솔리드 표면에 관한 한 다음과 같은 몇 가지 입력 형식을 인식한다.

  • 매개 변수 파일의 분석 수식
  • GTS 삼각형 파일; Gerris 분포에는 STL 형식(다양한 CAD 소프트웨어에 의해 내보내기)을 GTS 삼각형 표면으로 변환하는 도구가 포함되어 있다는 점에 유의하십시오.
  • KDT 형식의 Bathymetric/Topographic 데이터베이스. 간단한 ASCII 목록으로부터 이러한 데이터베이스를 생성할 수 있는 툴도 제공된다.

Gerris 결과를 산출하는 다양한 방법 중, 여기에 언급해 두십시오.

  • PPM 형식의 그래픽 출력: ImageMagick을 사용하여 영상을 임의의 형식으로 변환(거의)할 수 있으며, FFmpeg(다른 것 중) 덕분에 MPEG 영화를 생성할 수 있다.
  • 시뮬레이션 파일(.gfs)은 실제로 시뮬레이션에서 발행된 필드와 연결된 매개변수 파일이다. 이 파일은 (i) 매개변수 파일로 재사용(새 초기 조건 정의)되거나 (ii) Gfsview로 처리될 수 있다.
  • 게리스와 함께 출하된 디스플레이 소프트웨어 Gfsview는 게리스 그리드(일반 시각화 소프트웨어로는[b] 효율적으로 운영되지 않는 데이터 구조)의 트리 구조에 대처할 수 있다.

면허증

CFD 소프트웨어는 모든 소프트웨어와 마찬가지로 다양한 "현실"로 개발될 수 있다.

  • 비즈니스;
  • 학문적;
  • 오픈 소스.

CFD에 관한 한 이러한 소프트웨어 개발 경로에 대한 철저한 논의는 잘레스키의 성명에서 확인할 수 있다.[14]

게리스는 프로젝트 시작 직후부터 무료 오픈소스 소프트웨어로 배포되었다.[15][16]

참고 항목

다른 컴퓨팅 소프트웨어는 유체역학 분야에서 자유롭게 이용할 수 있다. 그 중 몇 가지 사항(무료 라이센스에 따라 개발이 초기화되지 않은 경우 오픈 소스로 이전한 연도를 괄호 안에 언급함):

공업유체

지구물리학적 유체

메모들

  1. ^ 2D의 쿼드트리, 3D의 옥트리
  2. ^ 그러나 게리스는 결과를 에스리 그리드 형식으로 수출하는 모듈도 제공한다.

참조

  1. ^ Msadek, R. (2005). "Hydrodynamic tidal model of Cook Strait". Technical Report, National Institute of Water and Atmospheric Research.
  2. ^ Popinet, S. (2012). "Adaptive modelling of long-distance wave propagation and fine-scale flooding during the Tohoku tsunami". Natural Hazards and Earth System Sciences. 12 (4): 1213–1227. Bibcode:2012NHESS..12.1213P. doi:10.5194/nhess-12-1213-2012.
  3. ^ Popinet, S. (2011). "Quadtree-adaptive tsunami modelling". Ocean Dynamics. 61 (9): 1261–1285. Bibcode:2011OcDyn..61.1261P. CiteSeerX 10.1.1.374.7506. doi:10.1007/s10236-011-0438-z. S2CID 14848237.
  4. ^ Hyunuk, A.; Soonyoung, Y. (2012). "Well-balanced shallow water flow simulation on quadtree cut cell grids". Advances in Water Resources. 39: 60–70. Bibcode:2012AdWR...39...60A. doi:10.1016/j.advwatres.2012.01.003.
  5. ^ Popinet, S.; Rickard, G. (2007). "A tree-based solver for adaptive ocean modelling" (PDF). Ocean Modelling. 16 (3–4): 224–249. Bibcode:2007OcMod..16..224P. doi:10.1016/j.ocemod.2006.10.002.
  6. ^ Tsai, C.-C.; Hou, T.-H.; Popinet, S. (2013). "Wind wave prediction of tropical cyclones by a quadtree-adaptive model". Coastal Engineering. 77: 108–119. doi:10.1016/j.coastaleng.2013.02.011.
  7. ^ Popinet, S.; Gorman, R.M.; Rickard, G.J.; Tolman, H.L. (2010). "A quadtree-adaptive spectral wave model". Ocean Modelling. 34 (1–2): 36–49. Bibcode:2010OcMod..34...36P. CiteSeerX 10.1.1.374.5299. doi:10.1016/j.ocemod.2010.04.003.
  8. ^ 웨이브워치III
  9. ^ O'Callaghan, J.; Rickard, G.; Popinet, S.; Stevens, C. (2010). "Response of buoyant plumes to transient discharges investigated using an adaptive solver". Journal of Geophysical Research. 115 (C11): C11025. Bibcode:2010JGRC..11511025O. doi:10.1029/2009jc005645.
  10. ^ Rickard, G.; O'Callaghan, J.; Popinet, S. (2009). "Numerical simulations of internal solitary waves interacting with uniform slopes using an adaptive model". Ocean Modelling. 30 (1): 16–28. Bibcode:2009OcMod..30...16R. doi:10.1016/j.ocemod.2009.05.008.
  11. ^ Tao, Y.; Rosswog, S.; Brüggen, M. (2013). "A simulation modeling approach to hydrothermal plumes and its comparison to analytical models". Ocean Modelling. 61: 68–80. Bibcode:2013OcMod..61...68T. doi:10.1016/j.ocemod.2012.10.001.
  12. ^ 게리스(자주 묻는 질문)
  13. ^ GTS
  14. ^ Stéphane Zaleski (2001). "Science and Fluid Dynamics should have more open sources". Institut Jean le Rond d'Alembert. Retrieved 12 May 2013.
  15. ^ Popinet, S. (2003). "Gerris: a tree-based adaptive solver for the incompressible Euler equations in complex geometries". Journal of Computational Physics. 190 (2): 572–600. Bibcode:2003JCoPh.190..572P. CiteSeerX 10.1.1.12.5063. doi:10.1016/s0021-9991(03)00298-5.
  16. ^ Popinet, S. (2004). "Free Computational Fluid Dynamics". Cluster World. 2: 2–8.
  17. ^ 롬스
  18. ^ 갓엠
  19. ^ 텔레맥마스카레
  20. ^ 델프트3D