Концепция создания отечественного визуализатора результатов аэротермогазодинамических расчетов


Просмотр статьи
PDF, 3,0 МБ

On the Concept of the National Visualization System for Aerogasdynamic Computations

This paper presents the general idea and the first implementation of the new visualization system – an integrated environment for viewing and analyzing results of aerogasdynamic computations and different spatial objects (vehicle surfaces, computational grids). This system is based on the open-source cross-platform development toolkits Qt and VTK. The paper describes basic functions of the visualization system and presents examples of its graphical capabilities for drawing spatial images and two-dimensional plots. Examples of dialogue boxes for controlling the process of visualization are also shown. The system supports main geometric and grid formats, as well as it is partially compatible with the popular commercial visualization system Tecplot (both in data formats and control procedures). The new system has the unified implementation for Windows and Linux operation systems and can be deployed on any modern personal computer.

gas dynamics, computational aerodynamics, interactive information and simulation system, computer graphics.

DOI: http://doi.org/10.33257/PhChGD.19.2.725


Том 19, выпуск 2, 2018 год



В статье представлена концепция и описывается реализация первого варианта отечественной интерактивной системы визуализации результатов аэротермогазодинамических расчетов, построенной на основе открытых кроссплатформенных средств разработки Qt и VTK. Описаны возможности системы по визуальному представлению пространственных изображений и двумерных графиков, приведены примеры различных способов графического изображения моделируемых объектов и связанных с ними распределений физических величин. Показаны примеры управления визуализацией с помощью диалоговых окон. Представленная система визуализации поддерживает основные геометрические и сеточные форматы, а также обеспечивает частичную совместимость с распространенной коммерческой системой визуализации Tecplot как по форматам графических данных, так и по способу настройки с помощью управляющих файлов. Система имеет унифицированную реализацию для операционных систем Windows и Linux и может быть развернута на любом современном персональном компьютере.

газовая динамика, вычислительная аэродинамика, интерактивная информационная и моделирующая система, компьютерная графика.

DOI: http://doi.org/10.33257/PhChGD.19.2.725


Том 19, выпуск 2, 2018 год



1. Железнякова А.Л., Суржиков С.Т. Поле течения около космического аппарата FIRE II под углом атаки // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2010. Т. 9. http://chemphys.edu.ru/issues/2010-9/articles/139/
2. Surzhikov S.T. Radiative-convective heat transfer of a spherically shaped space vehicle in Carbon dioxide // High Temperature. 2011. Vol. 49. P. 92–107
3. Surzhikov S.T. Coupled radiative gasdynamic interaction and non-equilibrium dissociation for large-scale returned space vehicles // Chemical Physics. 2012. Vol. 398. P. 56–63
4. Shang J.S., Surzhikov S.T. Nonequilibrium radiative hypersonic flow simulation // Progress in Aerospace Sciences. 2012. Vol. 53. P. 46–65
5. Surzhikov S.T. Radiative-collisional models in non-equilibrium aerothermodynamics of entry probes // J. Heat Transfer. 2012. Vol. 134. 031002
6. Surzhikov S.T. Two-dimensional numerical analysis of flow ionization in the RAM-C-II flight experiment // Russian J. Physical Chemistry B. 2015. Vol. 9. P. 69–86
7. Bessonov O.A., Silvestrov P.V. On the concept of the interactive information and simulation system for gas dynamics and multiphysics problems // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 815. 012019
8. Tecplot Home – CFD visualization & analysis post-processing software. https://www.tecplot.com/
9. Паклин Н. Б., Орешков В. И. Визуализация данных // Бизнес-аналитика. От данных к знаниям. СПб.: Питер, 2013. С. 173–210
10. Kharchenko N.A. Aerothermodynamics calculation of the Expert reentry flight vehicle // Journal of Physics: Conference Series. 2018 (accepted)
11. Qt | Cross-platform software development for embedded & desktop. https://www.qt.io/
12. Dalheimer M.K. Programming with Qt: Writing portable GUI applications on Unix and Win32. O'Reilly Media, 2002. 499 p.
13. VTK – The Visualization Toolkit. https://www.vtk.org/
14. Schroeder W., Martin K., Lorensen B. The visualization toolkit. Kitware, 2006.
15. Котов М.А. Моделирование поверхности гиперзвукового летательного аппарата //
Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2013. Т. 14. http://chemphys.edu.ru/issues/2013-14-4/articles/427/
16. Макеич Г.С., Крюков И.А., Обносов Б.В. Предварительная версия программного модуля расчета динамики полета типовых ГЛА // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2016. Т.17. http://chemphys.edu.ru/issues/2016-17-3/articles/668/
17. Железнякова А.Л. Моделирование аэротермодинамических характеристик виртуального прототипа перспективного сверхзвукового авиалайнера на крейсерском режиме полета // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2017. Т. 1. http://chemphys.edu.ru/issues/2017-18-1/articles/672/
18. Ermakov M.K., Kryukov I.A. Supercomputer modeling of flow past hypersonic flight vehicles // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 815. 012016
19. Surzhikov S.T. Validation of computational code UST3D by the example of experimental aerodynamic data // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 815. 012023
20. Kotov M.A., Ruleva L.B., Solodovnikov S.I., Surzhikov S.T. Experimental and numerical study of supersonic flow over two blunted wedges // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 815. 012025
21. Yatsukhno D.S. Numerical simulation of the flow over a hypersonic waverider using the method for splitting into physical processes // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 815 . 012022
22. Surzhikov S.T. Surface electromagnetic actuator in rarefied hypersonic flow // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 815. 012005
23. Storozhev D.A., Kuratov S.E. Numerical simulation of the kinetics of dissociation and ionization of molecular hydrogen in the Penning discharge plasma with the use of the reduced kinetic model // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 815. 012002
24. Селезнев Р.К., Суржиков С.Т. Нестационарные газодинамические процессы в прямоугольном канале ГПВРД с периодическим вдувом холодного воздуха //
Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2015. Т.16. http://chemphys.edu.ru/issues/2015-16-3/articles/495/
25. Суржиков С.Т. Расчетный анализ данных летного эксперимента по ионизации сжатого слоя при скорости полета 5.34 км/с в разреженной атмосфере // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2015. Т.16. http://chemphys.edu.ru/issues/2015-16-4/articles/595/