FIDAP: Advanced Materials Physics
Se svojí širokou nabídkou fyzikálních modelů a efektivních metod řešení se stává FIDAP vynikajícím nástrojem pro modelování aplikací jako jsou: polymerace, nanášení tenkých vrstev, biomedicína, růst krystalů, metalurgie a sklářství. FIDAP je založen na metodě konečných prvků, což mu umožňuje kompletní flexibilitu v nakládání se sítí, robustní a hlavně efektivní výpočty. Se speciálním skriptovacím jazykem je FIDAP ideálním nástrojem pro parametrické studie, kde je potřeba automatická modifikace operačních podmínek nebo vlastností materiálů. FIDAP je určen pro prostředí Unix/Linux i Windows a je optimalizován pro náročné paralelní výpočty.
FIDAP nabízí mnoho fyzikálních a numerických modelů pro simulace s vysoce viskózními kapalinami v laminární oblasti proudění až po plně turbulentní toky. Komplexní rozhraní mezi kapalinami mohou být modelovány dvěmi různými metodami (ALE a VOF) spolu s deformacemi stěn. Pevné části mohou být řešeny jako výsledek změny skupenství (např. tažení oceli nebo růst krystalů) nebo jako následek interakce mezi kapalinou a stěnou. V jiných aplikacích lze využit výpočet pomocí elektrohydrodynamického nebo magnetohydrodynamického modelu, které jsou zabudovány přímo ve FIDAPu.
Klíčové vlastnosti
Komplexní reologie
FIDAP je excelentní zejména v modelování nenewtonovských kapalin. FIDAP obsahuje Binghanův, Carreaův a mocninový zákon pro modelování složitého popisu viskozity kapalin. Efekt normálového napětí je začleněn přes obecný fluid model druhého řádu. FIDAP je plně flexibilní díky možnosti přidávat další viskózní modely přes uživatelské funkce.
Modelování volné hladiny (ALE a VOF)
FIDAP je jediný komerční CFD software který umožňuje řešit volnou hladinu dvěma různými modely. Model Volume Of Fluid (VOF) je vhodný zejména pro problémy s velkou deformací jako je plnění, rozstřik náplně nebo kapiček na stěny a další diskrétní procesy. Langrange-Eulerův (arbitrary Langrange-Eulerian - ALE) model deformace sítě je ideální pro souvislý tok s volnou hladinou, kde je důležité přesně předpovědět rozhraní mezi kapalinami, jako nanášení tenkých vrstev, tažení skelných vláken a extruze. Efekt plošného napětí může být zahrnut v obou modelech. Model deformující se sítě může být využit pro simulaci s předepsaným pohybem stěn, jako je např. přímá extruze hliníku. Speciální modely pro solidifikaci zkombinované s ALE modelem dávají špičkový nástroj pro simulaci růstu krystalů.
Turbulence a prostup tepla
Turbulentní modely použité v programu FIDAP jsou robustní a přesné. Výpočty přenosu tepla zahrnují řešení konvekce a kondukce spolu s propracovaným S2S a P1 radiačním modelem. Výpočty transportů složek a reakční modely dovolují řešit chemické reaktory, promíchávání, disperzi nečistot a spalování.
Interakce tekutina-tuhá fáze (Fluid-Structure Interaction, FSI)
FIDAP slouží také k řešení problému při výpočtu interakce mezi tekutinou a stěnou, kde je nutné zahrnout napětí a deformace stěny do výpočtu proudění. Díky FSI můžete řešit nové typy úloh, jako jsou deformující se tepny, napětí a pohyb extruzních matric, ale zejména celou řadu termoelastických úloh.
