Fire-3D

Домашняя Препроцессор Расчетный блок Постпроцессор Примеры Доп. возможности

Программа расчета аэродинамики, горения и теплообмена в топках котлоагрегатов и газоходах

Введение

В настоящее время основное направление деятельности ведущих фирм – производителей программного обеспечения для компьютеров на базе PC тесно связано с разработкой приложений под WINDOWS и UNIX. Общая черта их дальнейшего развития – расширение поддержки в данной среде приложений в связи с большей программной совместимостью сложных систем применения компьютерных технологий. Такой подход имеет свои проблемы в качестве защит программных сред от внешнего вмешательства в виде увеличения процесса роста технических потенциалов или его нарушения вне полу- или естественного техногенного и гуманитарного фона – соответственно рост уровня и качества преступлений, которые могут потенциально привести к катастрофам и правонарушениям, начиная от среднего масштаба и выше. В связи с этим представляется некоторая актуальность модификации активно используемых программ, разработанных для оптимизации технических систем на платформе WIN32 и UNIX32 для экспертной диагностики техногенной обстановки на каком-либо производстве, с наибольшим соблюдением консерватизма по отношению к расходу ресурсов компьютерной станции, как мест расположения выгодной внешней или внутренней «паразитной» интеллектуальной активности. Такой процесс повышает техногенные или природные риски эксплуатации.

На вышеперечисленных компьютерных платформах имеются встроенные подсистемы для программирования трехмерной графики, создания многопоточных программ, которые полностью используют ресурсы многопроцессорных систем, а также встроенные драйверы для обмена данными по сети при кластерных вычислениях с использованием нескольких машин. Результаты этой деятельности имеют большое прикладное значение и в то же время непосредственную техническую опасность или угрозу при проведении массовых вычислений превышением природных норм распределения мощности техногенного оборудования, применением комбинаторики ресурсов станции или исследуемых объектов надзора или проектирования. В этом спектре находятся ресурсы при расчете технических устройств и агрегатов, ускоряющие процесс получения результатов, средства параметризации вычислений и оборудования.

Общая характеристика пакета прикладных программ FIRE 3D

В течении нескольких лет в ТПУ проводилась работа по переводу созданного в среде DOS для расчета пространственных аэротермохимических процессов пакета CHAIF [1] под новую операционную систему с дальнейшим развитием математического обеспечения. Разработанный программный комплекс [2] получил название FIRE 3D и состоит из пяти приложений для стадийной обработки данных:

  • MESH CONVERTER – для импорта расчетных сеток трехмерных геометрий из текстового формата;
  • MESH CREATOR – для моделирования сеток программными средствами DELPHI VCL фирмы BORLAND;
  • SEARCHER и его разновидности под разные схемы системной части операционной системы – для расчета течений и теплообмена с возможностью применения лагранжева подхода для описания частиц и шлакоосаждения;
  • DATA VISION – для визуализации конечного результата вычислений;
  • REPORT CONVERTER – преобразование отчетов вычисления для последующего анализа в электронных таблицах прохождения расчетов.

Системная организация программных структур, классов исполняемых модулей данных пакета

Пакет программного обеспечения поделен на несколько уровней инкапсуляции данных в системное обслуживание языком компилятора OBJECT PASCAL, и исполняемых модулей программного обеспечения. Инкапсуляция данных содержит следующие разделы для межплатформенной совместимости модулей компилятора:

  • Энумераторы, структуры и подпрограммы хранения и системного обслуживания данных технической конструкции.
  • Инкапсуляция структур и подпрограмм хранения и системного обслуживания абстракций в объектные классы.
  • Инкапсуляция системы моделирования данных технической конструкции.
  • Инкапсуляция в объектных классах структур и подпрограмм конвертеров взаимодействия данных с текстовой консолью интерпретатора команд исполняемого модуля ППП FIRE 3D или визуальной библиотекой компонентов BORLAND DELPHI VCL исполняемого модуля ППП FIRE 3D.
  • Непосредственно интерфейс взаимодействия пользователя со структурами данных программного обеспечения через консольное приложение или VCL.

Разбиение на исполняемые модули содержит следующие разделы для совместимости между форматами данных, отображения и взаимодействия с пользователем:

  • Исполняемый модуль интерфейса приложения с компонентами BORLAND DELPHI VCL, или командного интерпретатора, изготовленного по упрощенной модели сообщений BORLAND TURBO VISION EVENTING или MICROSOFT WINDOWS MESSAGING на строковых переменных.
  • Исполняемый модуль отображения данных технической конструкции на компонентах MICROSOFT WINDOWS GUI или с применением командного интерпретатора, изготовленного по упрощенной модели сообщений BORLAND TURBO VISION EVENTING или MICROSOFT WINDOWS MESSAGING на строковых переменных и текстовым выводом информации в файл и на экран монитора через исполняемый модуль интерфейса или напрямую.
  • Модуль инкапсуляции, моделирования и обслуживания данных технической конструкции. Бывает спаренный с модулем ввода-вывода интерфейса или отображения данных.

Основа системной части пакета – инкапсуляция абстракций данных, совместимая с разными методами моделирования, параметрами, объемными характеристиками в дискретных полях и конструкциями устройств и агрегатов на уровне программного описания языком PASCAL структур, подпрограмм и классов модулей компилятора. Объектная архитектура предусматривает регистрацию и пересылку параметров и многомерных массивов данных модели конструкции агрегата в файл с последующей записью на диск или в интерфейс пользователя на драйверах DIRECTX или WINDOWS GUI. Взаимодействие с пользователем осуществляется, через элементы текстовой командной консоли, через библиотеку визуальных компонентов DELPHI VCL перенаправленную на текстовую командную консоль или через DELPHI VCL, вызывающую напрямую свойства и методы инкапсуляторов данных и конвертеров данных в интерфейс пользователя.