Źródło: unsplash.com/photos/dCgbRAQmTQA
NASA zmodernizowała Chemical Equilibrium with Applications, czyli kod CEA, który służy do analiz systemów napędowych. Narzędzie wykonuje obliczenia chemii równowagowej, osiągów rakiet, fal uderzeniowych i detonacji. Od lat jest używane przez NASA oraz szerszą społeczność aerospace. Nowa wersja otrzymała oznaczenie CEA v3 i zachowuje techniczne podstawy starszego rozwiązania CEA2.
Modernizacja została przeprowadzona w ramach aktywności NASA Engineering and Safety Center o oznaczeniu TI-22-01730. Starszy kod CEA2, wydany w 2002 roku, powstał w proceduralnym Fortranie i nie miał interfejsu podprogramów, co utrudniało jego rozwijanie oraz łączenie z nowszymi środowiskami inżynieryjnymi. CEA v3 napisano w Fortranie 2008, z wykorzystaniem obiektowych struktur danych, bardziej rygorystycznego typowania i zaprojektowanego do pracy wielowątkowej solvera równowagi. Kod oferuje interfejsy dla Fortranu, C, Pythona, MATLAB-a i Excela. Dzięki temu może być używany w automatycznych potokach analitycznych, wielodyscyplinarnych systemach projektowych, analizach parametrycznych oraz studiach projektowania eksperymentów. Zachowano też starszy interfejs wiersza poleceń, więc istniejące pliki wejściowe i dotychczasowe przepływy pracy mogą być dalej wykorzystywane z niewielkimi zmianami.
W pojedynczym obliczeniu CEA v3 jest umiarkowanie wolniejszy od CEA2. W reprezentatywnym teście jedno zadanie trwało około 40 procent dłużej, ale bezwzględna różnica wyniosła około 0,004 sekundy na przypadek. Inaczej wygląda praca z dużymi seriami, typowymi dla optymalizacji, analiz niepewności i przeglądania wielu wariantów projektu. W jednym z testów seria 108 500 przypadków zakończyła się po około 1,11 sekundy w CEA v3, podczas gdy CEA2 potrzebował około 15 minut. Oznacza to około 800 razy krótszy czas wykonania tego konkretnego zadania. NASA rozszerzyła również bazę danych termochemicznych. Dodano składniki ekologicznych materiałów pędnych, między innymi ADN, HAN i LMP-103S, a także kandydata na zrównoważone paliwo lotnicze, n-Butanol. Zmiany zwiększają przydatność programu w badaniach nowych napędów, paliw o mniejszym wpływie środowiskowym i zautomatyzowanych analizach projektowych.
Słownik artykułu
Krótkie objaśnienia terminów występujących w tekście. Każde hasło prowadzi do szerszej definicji i przykładów użycia.
Dziedzina obliczeń opisująca skład chemiczny układu w stanie równowagi. W analizach napędu pozwala oceniać zachowanie paliw i produktów spalania.
Metodyczne planowanie serii obliczeń lub testów w celu zbadania wpływu wielu zmiennych. W CEA v3 może obejmować dziesiątki tysięcy automatycznie uruchamianych przypadków.
Brak komentarzy. Bądź pierwszy!
