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超算平台部署STAR-CCM+

最近提供超算试用的平台挺多的,很多平台都有免费试用的申请。因工作需要申请了某超算平台的账号并进行了相关的试用,就超算平台部署STAR-CCM+软件及应用的过程做一个简单的记录,也为后续相关应用提供参考。

1. 超算平台信息

远程登陆超算可以通过SSH连接,某些平台还提供的webSSH、webVNC连接,支持通过浏览器连接命令行或图形界面。具体登陆方式请参考平台提供的相关文档。

首次登陆安装部署软件之前应当先了解超算平台的配置,确定平台是否支持需要安装的软件。通过以下命令了解超算平台的发行版信息。

lsb_release -a

可以了解到该平台发行版为CentOS,版本7.9.2009。

01-发行版信息.png

该超算平台所用并行作业调度系统为开源的Slurm,可以通过以下命令查看可供调用的计算资源。

sinfo -a

输出比较长,这里只截了一部分。下图中amd_256表示计算节点所在分区,记住它,后面编写脚本会用到。

02-计算节点信息.png

2. 软件安装

软件上传及存储请参考平台提供的相关文档。

本文安装的是16.06.010双精度Linux版本。通过以下命令解压tar.gz安装包。

tar xvzf [file-name].tar.gz

安装文件被解压到starccm+_16.06.010目录中,进入该目录运行.sh文件开始安装。注意,此处不需要root用户权限(多数情况下平台是不会提供root账号的,但不影响软件安装)。

./STAR-CCM+16.06.010_01_linux-x86_64-2.17_gnu9.2-r8.sh

用VNC连接的可以通过图形界面安装,不想通过图形界面安装可以用以下命令强制通过控制台安装。

./STAR-CCM+16.06.010_01_linux-x86_64-2.17_gnu9.2-r8.sh -i console

本文采用控制台方式进行安装。首先提示LICENSE,如下图所示,按ENTER继续。

03-LICENSE提示.png

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扒一扒十沣科技国产CFD软件——QFlux及QMesh

先说结论:十沣科技产品QFlux和QMesh与自身宣传不符。QMesh并不是什么“自主开发的先进计算流体力学核心软件”;而QFlux功能根本就尚未完善,至少没有包含其宣传所拥有的功能,而且笔者有理由怀疑其求解器根本就是“借鉴”自OpenFOAM。

1. 软件介绍及下载

废话不多说,关于十沣科技的宣传可以从其官网(http://www.tenfong.cn/、http://www.qfx-tech.com/)上窥知一二。

20210808-01-企业概况.png

该公司官网上的两个产品:QFlux和QMesh,前一个是CFD求解器、后一个是网格前处理器。感兴趣的同学可以在官网上注册然后登录下载。

20210808-02-QFlux.png

20210808-03-QMesh.png

不知是不是浏览器的问题,点击下载按钮后并不会弹出下载信息确认窗口,而是直接在浏览器后台下载,用户需要等到下载完成后到临时文件夹(Windows:C:\Users\[用户名]]\AppData\Local\Temp)里才能找到下载的程序安装文件。不仔细找找还真找不到,也不知道是官方是不是故意的呢。

20210808-04-下载文件.png

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求解器验证对比——旋转和静止同心圆柱之间的层流

本文采用不同CFD求解器,对层流流动问题进行验证。通过列举不同求解器的操作过程和输出结果的差异,验证各个求解器的精度。


1. 问题描述

如下图,建立两个同心圆柱间的定常层流模型。流动由内筒以恒定角速度旋转而引起,而外筒保持静止。使用周期性边界,只需要对流域的一部分进行建模。物理模型和输入数据如下表所示。

20210814-1-1.png

来源 Ansys验证算例
参考文献 F. M. White. Viscous Fluid Flow. Section 3-2.3. McGraw-Hill Book Co., Inc.. New York, NY. 1991.
物理模型 层流,旋转壁面

流体物性参数、几何尺寸和边界条件如下表所示。

特征 单位 参数
流体密度 kg/m^3 1.0
流体粘度 kg/m-s 0.0002
内圆柱半径 mm 17.8
外圆柱半径 mm 46.28
内圆柱转速 rad/s 1.0

本文所用求解器和输入模型如下。

求解器 输入模型
Ansys Fluent 2020R2 VMFL001_rot_conc_cyl_2D.msh
Ansys CFX 2020R2 VMFL001_rot_conc_cyl_3D.msh
Siemens STAR-CCM+ 2020.2.1(15.04.010-R8) VMFL001_rot_conc_cyl_2D.msh
OpenFOAM v2006 VMFL001_rot_conc_cyl_2D.msh
SU2 v7.1.1 VMFL001_rot_conc_cyl_2D.cgns

2. Fluent验证

2.1 求解器设置

打开Fluent,选择2D求解器。网格数量较少,只用1个处理器核心运行。

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