10 BÍ MẬT ĐỂ TẠO RA MỘT MÔ PHỎNG CFD TUYỆT VỜI [PHẦN 1]

Một chiều thứ Sáu nọ cũng chính là một cơ hội khác để tôi tạo ra mô phỏng CFD thú vị! Những dự án nhỏ đó chúng tôi thực hiện vì sự tò mò vốn có. Những điều đôi khi chúng ta làm chỉ vì chúng ta có thể và chúng tôi làm vì tất cả chúng tôi đều thích năm phút nổi tiếng khi các đồng nghiệp kỹ thuật tặng cho chúng tôi kudo của họ. Nhưng điều quan trọng nhất, chúng tôi làm vì chúng tôi yêu thích cơ học chất lưu.

Tuy nhiên, bỏ tất cả động lực đó sang một bên, điều gì đã tạo nên mô phỏng CFD thú vị, nổi bật và hấp dẫn ngoài phần lớn các nỗ lực của chúng tôi. Bí mật của những kiệt tác mô phỏng CFD thú vị đã truyền cảm hứng cho mọi người là gì?

Câu trả lời trung thực chính là “Tôi không biết”. Nhưng tôi có một số phỏng đoán dựa vào kinh nghiệm của mình.

Dưới đây là mười mẹo hàng đầu của tôi để làm cho dự án mô phỏng CFD của bạn trở nên thú vị và truyền cảm hứng cho mọi người hơn.

1. Làm điều đó vì bạn muốn

Bất cứ điều gì bạn chọn để mô phỏng, trước tiên hãy làm điều đó vì bản thân bạn muốn làm. Bởi vì khi đó bạn thực sự muốn thấy nó đang vận hành và có được thông tin chi tiết về kỹ thuật.

Một dự án mô phỏng CFD thú vị mà tôi đã làm chỉ vì tôi luôn muốn mô hình thác nước của E.C. Escher. Điều thú vị là nó lột tả một cách độc đáo khái niệm làm điều gì đó vì chính bản thân mình muốn.

Vào cuối ngày, số 1 sẽ không đảm bảo rằng dự án CFD thú vị của bạn sẽ đến được với đông đảo công mọi người. Nhưng tôi tin chắc rằng đó là một trong những điều kiện tiên quyết để tạo ra dự án có tiềm năng.

‘’Nếu ngay từ đầu bạn chỉ làm việc đó vì lượt thích và lượt chia sẻ thì điều đó sẽ không bao giờ thành công. Hãy tin tôi, tôi đã thử và thất bại nhiều lần.”

2. Làm điều gì đó phải có sự sáng tạo

Sau khi Elon Musk tiết lộ bí mật, bạn đã nhìn thấy bao nhiêu lần mô phỏng khí động học của tàu điện tử Tesla? Thành thật mà nói, sau khi cái thứ năm được thực hiện nhanh chóng và cẩu thả trong hai ngày, tôi đã chán nó đến mức gần như không thể chịu đựng được.

CFD có thể được ứng dụng cho rất nhiều thứ. Với công cụ phù hợp, CFD có khả năng vượt xa dòng chảy một pha của ô tô (không nghi ngờ gì nữa, ngay cả công cụ sau cũng có thể có sức hấp dẫn lớn, xem phần 6). Khi bạn muốn làm điều gì đó thu hút sự quan tâm của mọi người, hãy sáng tạo bằng những ý tưởng của bạn. Lấy ví dụ tuyệt vời này của đồng nghiệp cũ Nipun của tôi:

Cốc Pythagoras! Bạn đã bao giờ nghe nói về nó chưa? Tôi cũng chưa nghe, nhưng đó là một phần tuyệt vời của cơ học chất lưu thú vị trong lịch sử, xứng đáng là một mô phỏng CFD hấp dẫn! Và sau đó anh ấy lấy kết quả CFD của mình và in chiếc cốc đó để đánh giá lại xem nó có đạt yêu cầu hay không. Đó là tinh thần của các dự án mô phỏng CFD đầy thú vị!

Cốt lõi của sự mô phỏng này là một quy trình sáng tạo và sáng tạo là thứ mà đối với nhiều người dường như là một phép màu. Nhưng cần có một số cấu trúc nội tại của sự sáng tạo đó là Robert McKee đã đưa ra định nghĩa tốt nhất về sự sáng tạo mà tôi từng nghe:

“Sáng tạo là khi ai đó biết về “X” và “Y” và kết hợp chúng thành “Z” theo cách mà chưa ai từng cho là chúng có thể kết hợp.’’

Điều đó nghĩa là không có gì sai khi tận dụng những gì mà người khác đã làm trước đây. Nhưng có hai điều đáng chú ý: Một là bạn phải biết rất nhiều về X và Y. Hai là CÁCH bạn thực hiện điều đó và SỰ THẤT BẠI mà bạn đã trải qua hoặc LĨNH VỰC mà bạn áp dụng để phân biệt bạn với số đông trước đó đã thực hiện…

3. Quan tâm kể cả những chi tiết nhỏ

Là kỹ sư mô phỏng, chúng tôi đã mất hàng thập kỷ để xây dựng uy tín của CFD đối với các quy trình kỹ thuật nghiêm ngặt. Hàng nghìn kỹ sư CFD đi trước bạn đã dành hàng triệu giờ để có được CFD ổn định như ngày nay. Tuy nhiên, trong khi đó, nhờ các công cụ thương mại với tất cả các khả năng tự động hóa, dễ sử dụng, ổn định, hiệu suất và hậu xử lý, mô phỏng CFD đã trở nên dễ tiếp cận với nhiều người hơn. Đã qua rồi cái thời mà chỉ những nhà số học chuyên nghiệp mới có thể xử lý các mã code.

Nhưng điều đó đưa ra một lời cảnh báo nghiêm túc đối với bất kỳ mô phỏng CFD nào: Ngay cả khi nó chỉ có mục đích giải trí hoặc các chương trình dễ xử lý và những chuyện tồi tệ luôn nằm trong những chi tiết nhỏ. Và chỉ khi bạn sẵn sàng quan tâm đến các chi tiết, bạn sẽ tạo ra mô phỏng CFD chất lượng cao. Để có được một mô phỏng chất lượng cao đòi hỏi phải nghiên cứu các vấn đề dữ liệu lưới, điều kiện biên, lựa chọn mô hình. Đảm bảo các kỹ sư đồng nghiệp của bạn sẽ nhanh chóng phân biệt được mô hình chất lượng và kém chất lượng.

‘’Đừng phá hủy di sản CFD không còn được gắn cờ động lực học chất lưu đầy màu sắc hoặc màu sắc của những người đi đầu! Bạn có trách nhiệm với mỗi và mọi mô phỏng CFD và các mô phỏng CFD cũng không kém phần thú vị.”

Dưới đây là ví dụ về một ứng dụng hoàn toàn vô nghĩa vẫn được thực hiện với sự đầu tư kỹ thuật tối đa:

“Máy phát nhạc Giáng sinh.” Nhìn thì có vẻ vui nhộn nhưng thực chất đây là một mô phỏng động cơ đốt trong với các van chuyển động (cây thông Noel) và piston (bán cầu thủy tinh), ống phun nhiên liệu (cây chổi), hệ thống đánh lửa (đánh lửa bằng tia đánh lửa cà rốt) và động cơ đốt cháy. Không ràng buộc về sự chính xác. Đó chính là ý nghĩa của việc quan tâm chi tiết tường tận.

4. Chuẩn bị cho việc đầu tư mô hình nhiều hơn bạn nghĩ

Nếu bạn coi trọng số 3, tôi có thể nói với bạn rằng bạn sẽ luôn gặp phải số 4. Bản chất số 2 này ngụ ý rằng bạn có thể sẽ khám phá một điều gì đó mà bạn chưa từng làm, nghĩa là bạn sẽ mắc phải những cái bẫy mà bạn không thể thấy sắp tới, bạn cần phải tìm ra giải pháp cho những vấn đề mà bạn không ngờ tới, chúng giúp bạn hiểu được vấn đề yêu cầu cách thức vật lý phức tạp hơn, dữ liệu lưới mịn hơn và thời gian phù hợp hơn bạn từng nghĩ.

Tóm lại, bạn sẽ tạo ra sự đổi mới.

Tôi cho rằng nó được gọi là “trải nghiệm” khi bạn giảm tỷ lệ thời gian dự kiến ban đầu so với thời gian thực tế của dự án CFD thú vị theo thứ tự đã thống nhất. Hiện tại, các dự án mô phỏng CFD thú vị thường mất thời gian lâu hơn gấp 10 lần so với dự đoán ban đầu của tôi. Một loạt các dự án không bao giờ được hoàn thành vì hoá ra chúng phức tạp hơn ban đầu tôi nghĩ. Trong khi rõ ràng là tôi có kinh nghiệm.

Một trong số những thất bại của cá nhân tôi là vụ phóng tên lửa Saturn V. Tôi muốn phóng tên lửa vào dịp kỷ niệm 50 năm ngày thành lập Apollo 11. Năm ngoái, tôi đã có kế hoạch cuối cùng là tạo bản sao kỹ thuật số cho chương trình phát sóng ban đầu của NASA về vụ phóng tên lửa từ năm 1969.

Cuối cùng thì kỷ niệm 50 năm cũng trôi qua, tên lửa của tôi đã cách bệ phóng vài inch. Tất cả những gì tôi có là một vài ảnh chụp màn hình yêu thích vào thời điểm lễ kỷ niệm diễn ra.

Sau nhiều ngày đầu tư cho dự án, tôi không bao giờ đưa ra cách tiến hành. Tôi vấp phải sự cầu toàn của chính mình và nhận ra rằng khoa học tên lửa thực sự là khoa học tên lửa. Bây giờ, mặc dù có 10 năm kinh nghiệm CFD, tôi dường như vẫn còn khá tệ trong dự báo thực tế! Tuy nhiên, tôi đã hứa sẽ thực hiện bộ đôi kỹ thuật số đó của video Khởi động Apollo nhân dịp kỷ niệm 100 năm.

Tuy nhiên, tôi đã rất may mắn. Với việc tinh chỉnh dữ liệu lưới thích ứng và bộ giải kết hợp tự động, hai tính năng mới đi kèm này có thể giúp tôi thoát khỏi thất bại hoàn toàn. Lần này tôi bắt đầu thấy mình thật nhỏ bé, nhưng “Saturn V, tôi sẽ bắt kịp bạn…”

Nguồn: Siemens

Leave a Reply

Your email address will not be published.