Χρήση λογισμικών ανοιχτού κώδικα στην οπτικοποίηση αποτελεσμάτων υπολογισμών ατμοσφαιρικών ροών

Γαραντζιώτη, Χριστίνα; Garantzioti, Christina

dc.contributor.author	Γαραντζιώτη, Χριστίνα	el
dc.contributor.author	Garantzioti, Christina	en
dc.date.accessioned	2023-12-15T07:13:54Z
dc.date.available	2023-12-15T07:13:54Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/58440
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26136
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Υπολογιστική ρευστομηχανική	el
dc.subject	Ψηφιακές οπτικοποιήσεις	el
dc.subject	Ατμοσφαιρικές ροές	el
dc.subject	Λογισμικά ανοιχτού κώδικα	el
dc.subject	Μηχανική ρευστών	el
dc.subject	Computational fluid dynamics	en
dc.subject	Fluid mechanics	en
dc.subject	Open source softwares	el
dc.subject	Atmospheric flows	el
dc.subject	Digital visualizations	el
dc.title	Χρήση λογισμικών ανοιχτού κώδικα στην οπτικοποίηση αποτελεσμάτων υπολογισμών ατμοσφαιρικών ροών	el
dc.title	Use of open source software in the visualization of atmospheric flow calculations’ results	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μηχανική ρευστών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-07-14
heal.abstract	Η οπτικοποίηση ενός πεδίου ροής είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται για την γραφική αναπαράσταση των αποτελεσμάτων μιας υπολογιστικής προσομοίωσης CFD. Η ψηφιακή οπτικοποίηση συνήθως περιλαμβάνει τη δημιουργία μιας σειράς γραφημάτων ή κινούμενων εικόνων (animation) που δείχνουν τη συμπεριφορά του ρευστού σε διάφορα σημεία του χρόνου και του χώρου, όπως η ταχύτητα και η πίεση του ρευστού, η πυκνότητα και η θερμοκρασία και η θέση τυχόν ορίων ή εμποδίων. Αυτές οι απεικονίσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την καλύτερη κατανόηση της πολύπλοκης συμπεριφοράς του ρευστού και για τον εντοπισμό περιοχών όπου μπορεί να χρειαστεί περαιτέρω μελέτη ή πειραματισμός. Υπάρχουν πολλά διαδραστικά προγράμματα οπτικοποίησης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναπαράσταση των αποτελεσμάτων μιας προσομοίωσης CFD όπως το Tecplot, το ParaView, το Blender, το VisIt, το EnSight κ.α, ανάλογα με τις συγκεκριμένες ανάγκες και προτιμήσεις του χρήστη. Στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας γίνεται η σύγκριση μεταξύ των Tecplot, ParaView, VisIt και Blender, όσον αφορά την οπτικοποίηση αποτελεσμάτων που προκύπτουν από κώδικα Fortran και αποθηκεύονται σε δυαδικά αρχεία Fortran και σε αρχεία δεδομένων ASCII του Tecplot. Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η διερεύνηση της χρήσης λογισμικών ανοιχτού κώδικα στην οπτικοποίηση αποτελεσμάτων ρευστομηχανικών υπολογισμών. Προκειμένου να γίνει δυνατή η ανάγνωση των αποτελεσμάτων της υπολογιστικής προσομοίωσης από τα λογισμικά ανοιχτού κώδικα, είναι απαραίτητη η μετατροπή των δεδομένων σε μορφή εύκολα προσπελάσιμη από αυτά, στην συγκεκριμένη περίπτωση, την μορφή vtk (Visualization Toolkit). Αυτό επιτυγχάνεται με την χρήση κώδικα Python, η συγγραφή του οποίου αποτελεί και το αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Επομένως, τα βήματα για την υλοποίηση της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη κώδικα Python για την ανάγνωση των αρχείων αποτελεσμάτων και την μετατροπή τους σε κατάλληλη μορφή και η δοκιμή των προκύπτοντων αρχείων στα πρόγραμμα οπτικοποίησης ParaView, VisIt και Blender. Έπειτα από την εισαγωγή των αρχείων vtk στα προαναφερθέντα προγράμματα οπτικοποίησης, προκύπτει το συμπέρασμα πως τα λογισμικά ανοιχτού κώδικα ανταπεξέρχονται αρκετά καλά στην οπτικοποίηση των αποτελεσμάτων της επίλυσης, προσφέροντας μάλιστα και αρκετά πλεονεκτήματα στη χρήση τους. Ο κώδικας Python που αναπτύχθηκε στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής εργασίας ενδέχεται να βοηθήσει μελλοντικούς ερευνητές που θα χρησιμοποιήσουν το εν λόγω υπολογιστικό εργαλείο στον έλεγχο και την αναπαράσταση των αποτελεσμάτων των δικών τους προσομοιώσεων, λειτουργώντας ως ένα επιπλέον εργαλείο στην περάτωση του έργου τους.	el
heal.abstract	Flow field visualization is a technique used to represent the results of a CFD simulation graphically. Graphical visualization typically involves creating a series of plots or animations that show the behavior of the fluid at various points in time and space, such as the velocity and pressure of the fluid, the density and temperature, and the location of any boundaries or obstacles. These visualizations can be used to better understand the complex behavior of the fluid and to identify areas where further study or experimentation may be needed. There are several interactive visualization programs that can be used to represent the results of a CFD simulation, like Tecplot, ParaView, Blender, VisIt, EnSight and others, depending on the user’s specific needs and preferences. In the context of this thesis, a comparison is made between Tecplot, ParaView, Blender and VisIt, regarding the visualization of the CFD results of a Fortran code, which are stored in Fortran binary files and Tecplot ASCII data files. The purpose of this thesis is to investigate the use of open source softwares in the visualization of fluid mechanics results. In order for the results of the computational simulation to be read by the open source softwares, it is necessary to convert the data into a format easily accessible by them, the vtk (Visualization Toolkit) format. This is achieved through the use of a python code, the development of which is also the subject of this thesis. Therefore, the steps followed for the implementation of this thesis was the development of a Python code in order to read the result files and converting them into a suitable format, and the testing of the resulting files in the open source softwares ParaView, Blender and VisIt. After importing the vtk files into the aforementioned visualization programs, it is concluded that the open source softwares perform quite well in visualizing the solution’s results, offering several advantages in their use. The Python code developed in the context of this thesis may help future researchers, who will use this computational tool, in checking and representing the results of their own CFD simulations, acting as an extra tool towards the completion of their work.	en
heal.advisorName	Μπούρης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Βουτσινάς, Σπυρίδων	el
heal.committeeMemberName	Αναγνωστόπουλος, Ιωάννης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών. Εργαστήριο Τεχνολογικών Καινοτομιών Προστασίας Περιβάλλοντος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	78 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false