Frost 3D 永冻土热流场分析软件
产品详情
该软件是目前世界最优秀，功能最为强大的永冻土热流场分析软件。在极寒永冻土地区油气长输管线，生产油井，路桥架设，在湿陷地带建设隧道和水坝，往往都是在永久冷冻下进行热流场分析和力学模拟，Frost 3D 软件允许你建立2D或3D热流场永冻土壤热力学模型，可以任意定义热管，在考虑了土地的热稳固性以后，计算热场温度分布，沉降位移和随时间的变化。该软件包是基于俄罗斯在永冻土区域和国际永冻土多年技术积累和应用，经历10年时间持续开发而成的。该软件集几何建模，边界条件定义，网格划分，数值分析方法，3D可视化和多种报告输出于一体。
Frost 3D 软件已被俄罗斯联邦认证且遵从国际标准。
系统要求
操作系统：Windows 7,8,10
工具包：.NET Framework 3.5
CPU：Intel x86 or x64 architecture
内存：4Gb
显卡：1GB，Shader Model 4.2 nVidia
HDD：500MB
需要接入网络：在普通pc上就能进行数百万级的网络运算！
分析过程
1.使用初始条件及边界条件创建计算域。
3. 使用数据库，处理物理性质，并设置热交换条件。
4.查看温度，含冰量和渗透流量的三维分布分析结果。
操作概念
2.自动生成计算网格。
3. 使用数据库，处理物理性质，并设置热交换条件。
5.查看截面数据。
Frost 3D Universal 软件的主要功能:
- 通过地形表面和土壤岩性建立3D计算域;
- 长输管线，油井，建筑的地下室和地基的3D模型;
- 3D模型的导入格式包括Wavefront(OBJ), Stereolitho(STL), 3D Studio Max(3DS)和Frost 3D Objects(F3O);
- 维护土地，建筑部件，气候因素以及制冷设备尺寸等热物理性质数据库;
- 3D模型的热学和水文学性质以及在物体表面热传递条件的详细数据;
- 在有着相变和热对流?情况下的温度域中，及对内部温度和未冻结水容量分布进行仿真;
- 地下水流仿真;
- 热域，未冻结水容量和地下水流速的动态3D可视化;
- 以等值线和色块分布形式表现的热域和未冻结水容量的可视化;
- 有着建立温度和未冻结水汽含量随着时间变化的关系图功能的能力。
热流场分析的初始数据:
1) 3D几何模型建立的初始数据:
a) 岩土工程的土壤结构;
b) 工程图，隔热材料的位置。
2) 土壤的热物理性质：在融化和冻结状态的热传导性和容积热容量，密度，相变初始温度，土壤水分的总重量(所有类型的土壤水分)，含湿量与温度的关系。
3) 热传导性，热容量和建筑材料密度，包括隔热材料。
4) 土壤中的最初垂直温度分布(热井数据)。
5) 气象数据：空气温度分布，风速，积雪厚度变化。
3D计算域模型
以等温线形式表示的温度分布图(y=0平面)
温度分布(y=0平面)
含湿量(y=0 平面)
Frost 3D Universal 软件的优势:
- 该软件是基于数值方法和土壤中的传热和传质的现代科学成就上开发的;
- Frost 3D Universal 通用的计算算法是多核并行计算，64位 CPU和GPU架构，提供了相比于序贯算法快10倍的计算速度;
- 该软件是一个能够模拟永冻土使用热管的热稳定过程独特的解决方案;
- 该软件能让你对于大型计算域(数千米) 内的永冻土融化做出长期预测;
- 该软件考虑到了积雪深度的动态影响以及太阳辐射强度对地表温度的影响;
- 热物理性质和热传导条件有可能会在计算过程中被改变;
- 地下水流仿真;
- 可将地下水流带来的热对流传导考虑进去。
Frost 3D Universal 版本:
| Frost 3D Universal 版 | 功能 |
| 32位，单核 CPU | 计算网格单元的最大数量是 2 百万节点.需要2GB内存+1GB主应用程序的内存(为了网格计算)。计算由单核CPU处理。 |
| 64位，单核CPU | 计算网格单元的最大数量是 5 百万节点. 需要5GB内存+3GB主应用程序的内存。计算由单核CPU处理。 |
| 64位，多核CPU | 计算网格单元的最大数量是 20 千万节点. 需要16GB内存+10GB主应用程序的内存(为了计算有2千万节点的网格)。4-8?倍的加速* (取决于CPU的核心数量)，相较于单核CPU。 |
| 64位，多核GPU | 在测试模型上计算网格单元的最大数量是 5千8百万节点?最多到 1亿节点 的计算都能保证。 理论上12GB内存(nvidia Tesla k40)的计算网格单元的限制是2亿节点。46?倍的加速*(NVIDIA Tesla k40)，与单核CPU相比。 |
| 地下水流模块 | 地下水流速度的模块计算。热力学仿真中，高流速的影响是必须要考虑的(大坝，堤防，复杂的水文条件)。 |
| * 数值解算器有了优化参数，比如说：计算网格单元和运算核的多样性，网格分割一致性，材料的热物理性质的符合性以及边界条件的数量。 | |
