CXDAVI - Общая информация


Главная











Rambler's Top100

Общая информация

PHOENICS - универсальный многоцелевой вычислительный программный CFD комплекс, предназначенный для решения задач гидродинамики и тепломассообмена. PHOENICS дает возможность моделировать процессы, связанные с движением газов, жидкостей и их смесей при сложных физико-химических взаимодействиях.

PHOENICS разработан фирмой CHAM, которая была основана в 1974 г. профессором D.B.Spalding'ом, преподававшем тогда в Империал Колледже, Лондон.

PHOENICS был первым универсальным CFD пакетом, первая коммерческая версия которого была запущена в 1981 г. Пакет возник на базе большого количества специальных CFD программ, которые были созданы CHAM в период с 1974 по 1980 гг. Вычислительный комплекс непрерывно развивается, постоянно увеличивая свою мощь и производительность. В настоящее время PHOENICS состоит на вооружении у более чем 1000 пользователей по всему миру.

Более детальную информацию относительно возможностей и отличительных особенностей PHOENICS можно найти на сервере фирмы CHAM.

С PHOENICS я впервые познакомился летом 1995 г. будучи студентом V курса Московского Государственного Института Стали и Сплавов (МИСиС). Знакомство началось с приезда к нам на кафедру Теплофизики и Теплоэнергетики Металлургического Производства Генерального директора совместного российско-английского предприятия CHAM-MEI (ЧАМ-МЭИ) Сергея Викторовича Жубрина, являвшегося в то время еще и доцентом Московского Энергетического Института (МЭИ). Это совместное предприятие являлось, по сути, представительством фирмы CHAM в России, и занималось, естественно, продвижением своего продукта в нашей стране.

После рассказа о программе и демонстрации ее возможностей С.В.Жубрин оставил нам Shareware версию программы PHOENICS-1.4. Эта версия была не только демонстрационной, но и представляла собой довольно серьезный инструмент математического моделирования. Замечу, что до сих пор я отношусь к ней с большим уважением, и не только потому, что с помощью нее я сделал свой диплом. Но об этом немного позже.

А тогда, в 1995 г. коммерческой версией PHOENICS была версия 2.1.3., которая нам и предлагалась по льготной цене в рамках академической поставки.

Надо отметить, что ни заведующий кафедрой В.А.Кривандин, ни ведущие преподаватели кафедры, занимающиеся проблемами математического моделирования, не проявили к программе бурного интереса. Объяснить это можно, пожалуй, тем обстоятельством, что легче написать свою, узко специализированную программу, чем разбираться в, может быть хорошей, большой, но чужой программе. Интерес проявил только профессор кафедры Борис Степанович Мастрюков, по совместительству бывший тогда деканом нашего Энерго-Экологического Факультета, и, собственно, пригласивший С.В.Жубрина в институт.

Я попал на демонстрацию программы не случайно, поскольку меня взяли в группу профессора Б.С.Мастрюкова, занимавшейся экологическими задачами, в том числе и математическим моделированием в экологии. В группу, в которую я попал, входили также старший преподаватель Е.В.Гусев и старший преподаватель Л.А.Мирошкина (ныне доцент). Группа планировала использовать PHOENICS для математического моделирования рассеяния газовых выбросов в условиях застройки. Мне была поставлена задача - разобраться с PHOENICS. Сроки не ставились, но было ясно, что разбираться нужно было как можно быстрее. Так все начиналось.

Единственной версией программы, доступной тогда для анализа, была версия PHOENICS Shareware 1.4., и в августе 1995 г. я приступил к изучению программы. Не скажу, что изучил ее полностью, но основные принципы и приемы работы с ней я освоил. Кстати, я до сих пор считаю Shareware 1.4. и ранние версии 1.5. самыми лучшими и функциональными программами данного класса, которые я когда-либо видел. Ни поздние версии Shareware 1.5., ни Shareware 1.5. Virtual Reality, появившиеся значительно позднее (последняя в 1999 г.), не обладают таким широким спектром возможностей, как Shareware 1.4. и ранние версии 1.5., хотя последние и работают только в среде DOS.

Освоение программы я начал, конечно, со стандартных библиотечных примеров. В качестве стартовых взял примеры, описывающие ламинарное течение жидкости в трубе и прямоугольной щели. После чего всем, кто начинал свое знакомство с PHOENICS, я всегда для начала рекомендовал разобраться в этих примерах.

Трудно переоценить значение библиотеки в PHOENICS. Библиотечный пример 'flow around a chimney' лег в основу моей дипломной работы "Моделирование рассеяния вредных примесей от дымовых труб в приземном слое атмосферы", который был сделан весной 1996 г. и защищен в июне того же года. Впрочем, библиотека библиотекой, а без действенной помощи С.В.Жубрина дело не обошлось. Я очень благодарен ему за эту поддержку, оказанную в трудное для меня время.

Сейчас, по прошествии 5 лет после защиты диплома, я оглядываюсь на эту работу с чувством удовлетворения. И не только потому, что она заложила базу для дальнейших исследований, а также и потому, что сама по себе она представляла определенную ценность. Но осознал я этот факт не сразу, а спустя лишь 1,5-2 года после защиты, когда углубил свои знания в области метеорологии и физики атмосферного пограничного слоя. Непосредственно после защиты я относился к этой работе, мягко говоря, холодно.

Замечу, что дипломная работа была сделана на Shareware 1.4. Полную коммерческую версию PHOENICS 2.1.3. мы приобрели в начале весны 1996 г. Будучи загружен уже начатыми расчетами в Shareware 1.4., я не стал заниматься большой версией сразу и смог плотно заняться ей лишь осенью 1996 г., после поступления в аспирантуру. К тому времени группу профессора Б.С.Мастрюкова покинул Е.В.Гусев, что фактически привело к тому, что я остался один в институте, кто непосредственно работал с PHOENICS.

Касаясь еще раз своей дипломной работы надо сказать, что в ней решалась задача рассеяния газовых выбросов от двух труб и от автодороги в гипотетическом жилом массиве. По причине этой гипотетичности ценность полученных результатов немного снижается. Для реальной застройки аналогичная задача была решена позднее, осенью 1997 г., в рамках работы по оценке последствий токсического поражения в случае возможной аварии на московском мясокомбинате "Микомс", связанной с розливом жидкого аммиака. Над этим проектом мы работали вместе с Е.Довогорук, для которой эта работа была дипломной. Ее задачей было написание на языке DELPHI 2 программы, преобразовывающей физические поля опасных факторов воздействия в поля вероятности поражения, получая, таким образом, поля ущерба, потенциальной опасности и риска. Подробности этого большого проекта опубликованы на сервере CHAM.

Реализации этого проекта предшествовал целый год теоретических исследований, изучения литературы, определения общей концепции и содержания диссертационной работы, в которую этот проект должен был войти составной частью. Отмечу, что этот проект стал определенной вехой в истории, поскольку окончательно ознаменовал изменение направленности использования PHOENICS с экологических задач на проблемы промышленной безопасности и прогнозирования последствий чрезвычайных ситуаций. Кроме того, именно при выполнении этого проекта мной была использована новая модель рассеяния в атмосферном пограничном слое, которая затем, уже в модернизированном виде, окончательно оформилась в диссертации. Здесь же я впервые ощутил мощь PHOENICS 2.1.3.

Однако по настоящему я осознал ее поистине широчайшие возможности только после знакомства с модулем физико-математической настройки GROUND. Именно когда я попробовал программировать в GROUND сам, используя примеры существующих подпрограмм PHOENICS, я испытал искреннее восхищение и уважение к ее создателям за вложенный в этот продукт труд. Могу теперь сказать совершенно точно, что программа стоит тех денег, за которые она продается. Моя ошибка состояла в том, что я непростительно поздно приступил к изучению модуля GROUND, что привело к необходимости прикладывать сверхусилия в последний перед защитой диссертации год (1998-1999 гг.), чтобы успеть к сроку окончания аспирантуры. Именно на этот период времени пришлись основные работы, выполненные с помощью GROUND модуля PHOENICS 2.1.3., которые вошли во все главы моей диссертационной работы. По причине нехватки времени в период оформления диссертации все полученные в этот период результаты не смогли быть в должной степени отражены в печатных публикациях. Это и объясняет мотив появления на этих web-страничках кратких обзоров тех проектов и задач, которыми мне приходилось заниматься в течение вышеназванного момента времени.

Последним проектом, выполненным с помощью PHOENICS 2.1.3., было моделирование рассеяния и дрейфа паров нефти при анализе безопасности строящегося нефтяного терминала в г. Новороссийске (Каспийский Трубопроводный Консорциум - КТК). Проект завершился в августе 2000 г., после чего, спустя неделю, по ряду объективных и субъективных причин, я сменил основное место работы. Тем не менее, в настоящий момент, я продолжаю поддерживать контакты с институтом по тематикам, связанным с PHOENICS.

Не могу не написать самых теплых слов в адрес профессора Б.С.Мастрюкова, являвшегося в течение всего этого времени моим научным руководителем, движущей силой всех PHOENICS-проектов, которыми когда-либо я занимался. Его отеческую заботу и внимание трудно переоценить. Благодаря его мудрой политике мне и удалось достичь, может быть скромных, но все же некоторых успехов.

Итак, минуло уже более 6 лет, с момента появления PHOENICS в стенах МИСиС. Каковы итоги? Группа профессора Б.С.Мастрюкова, в том числе и я, стали членами клуба пользователей PHOENICS, который базируется на web-сервере CHAM. В настоящее время в институте работают две группы пользователей PHOENICS. Во-первых, это группа профессора Б.С.Мастрюкова на кафедре Безопасности Жизнедеятельности МИСиС. Она использует его в рамках задач промышленной безопасности и прогнозирования последствий чрезвычайных ситуаций. Во-вторых, группа доцента И.А.Левицкого на кафедре Теплофизики и Экологии Металлургического Производства, которая специализируется на задачах печной теплофизики и механики жидкости и газов. Каждая группа имеет свои локальные успехи: каждый год несколько дипломников делают свои работы с использованием PHOENICS. Однако в общеинститутской научной жизни PHOENICS сейчас не занимает того места, которое мог бы занимать, учитывая его потенциал. Кроме того, утрачена инициатива и лидирующая роль группы профессора Б.С.Мастрюкова, которые она имела в 1998-1999 гг., по крайней мере, среди московских пользователей PHOENICS. Я верю, что тот единственный путь, который позволит вернуть утраченные позиции, будет рано или поздно выбран. Этот путь заключается в создании общеинститутского центра по использованию PHOENICS в самых разнообразных задачах металлургии и смежных наук. Такой центр должен вовлекать в работу самых талантливых и способных студентов и аспирантов со всех кафедр института. При этом он будет способен решать самые сложные и актуальные задачи.

Подводя итог своей личной работы с семейством программ PHOENICS могу сказать: можно было сделать больше. По понятным причинам мне трудно объективно оценить свои результаты в научном плане. Я не могу похвастаться широтой охвата решаемых задач, однако же, в инженерном плане, считаю, что мне удалось главное - удалось овладеть методологией работы с PHOENICS, научиться немного "чувствовать" его.

Благодаря PHOENICS я познакомился с множеством интересных людей. У меня завязались деловые отношения с различными организациями, например, МЧС РФ, Госгортехнадзором РФ и др.

28 августа 2001 г.


Наверх |  Назад 



На главную | Проекты | Новости | Что такое CXDAVI? | Загрузить
Услуги | Галерея | Ссылки | Об авторе | E-mail | Гостевая книга


Сайт управляется системой uCoz