Учёный из Томского политехнического университета предложил простой и эффективный способ моделирования распределения тепловых потоков в замкнутых помещениях. Раньше для подобных расчётов требовались мощные суперкомпьютеры, так как традиционный метод, основанный на уравнении Навье — Стокса, был крайне ресурсоёмким. Новый подход использует уравнение Больцмана, которое позволяет обходиться одной видеокартой персонального компьютера и значительно сокращает время вычислений. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе Российского научного фонда.
Данный метод помогает учитывать естественные турбулентные потоки воздуха — движение тёплого воздуха вверх и холодного вниз — чего не учитывает стандартное уравнение теплового баланса. Благодаря этому можно точнее рассчитывать, как распределяются температуры и воздушные потоки в рабочих помещениях, например, на заводах или в офисах. Это способствует правильному расположению обогревателей и вентиляторов, предупреждению застойных зон с холодным воздухом и избыточным скоплением пыли, что особенно важно для безопасных условий в больницах.
Исследование показало, что расчёт движения воздушных потоков на видеокарте средней мощности занимает всего около полутора минут. В перспективе автор планирует распределять вычисления между несколькими видеокартами, чтобы получить динамику системы в реальном времени, что позволит создавать цифровые двойники промышленных объектов и оперативно контролировать тепловые процессы.
Таким образом, разработка значительно упрощает и ускоряет моделирование теплового распределения, экономит ресурсы и открывает новые возможности для эффективного энергосбережения и обеспечения комфортных условий в различных помещениях.
Удобный онлайн-инструмент создан для анализа сольватохромных свойств красителей. Сайт создан для упрощения рутинной работы исследователей и будет развиваться на основе их обратной связи.