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万博ANSYS的博客

2021年2月23日

用Ansys Fluent打赢疫情战争万博

著名的研究员伯特Blocken他最近获得了Engineering.com与埃隆·马斯克和Ansys首席执行官阿杰·戈帕尔等其他先锋人物一起,表彰他在计算流体动力学、壁函数开发和基本流动万博现象分析方面的开创性学术研究活动。

布洛克肯是荷兰埃因霍温理工大学和比利时鲁汶大学的土木工程教授。十多年来,他一直依赖Ansys仿真解决方案万博万博Ansys流利,以解决传统实验研究方法无法解决的高度复杂的工程挑战。Blocken的研究涉及多个领域,包括将热浪或污染的影响降至最低的建筑环境,以及他使用Fluent模拟结果提供帮助的运动环法自行车车队开发新的策略来缩短他们的比赛时间并赢得冠军。

研究表明,通过结合通风和先进的空气净化系统,健身房的顾客可以在密闭的空间里更安全地锻炼。

布洛克恩还在对抗COVID - 19中使用了Fluent,证明在户外锻炼时,标准的社交距离指南是不够的。通过他之前在Ansys的工作万博持续抗击新冠疫情他报告说,需要更多的空间来避免来自附近跑步者和骑自行车者的潜在有害液滴。

为了支持Blocken的项目,埃因霍温理工大学获得了一项奖学金微软健康人工智能格兰特为他的团队将要运行的模拟系统提供动力。这项拨款是由COVID-19高性能计算联盟,该组织汇集了全球技术领导者,为COVID-19研究提供高性能计算资源。布洛克恩的团队将使用这些积分来模拟他们的CFD模型万博Ansys云为Ansys技术提供Azure计算能力的网关。万博

“使用Ansy万博s技术确实帮助我在学术工作中突破了界限。我认为这就是为什么我与Ansys的合作关系持续了这么长时间,而且实际上每年都在加强的原因,”Bloc万博ken说。“与他们合作是一个持续的成功故事,我对这种合作感到非常自豪。”

最近,荷兰政府机构Topteam Sports和Sportinnovator聘请了布洛克恩,帮助市民在大流行之后重返健身中心,并恢复一些正常感。通过使用Fluent,他的研究结果表明,健身房的顾客如何在封闭的空间里更安全地锻炼,通过结合通风和先进的空气净化系统,这些空间得到了充分的清洁。此后,他利用这项研究解决了一个更大的问题:即使在疫情期间,足球场的重新开放和观众容量的最大化。

开设健身中心

在世界各地,新冠肺炎疫情迫使许多健身中心关闭。的原因吗?当人们进行体育锻炼时,他们会产生更多的唾液,将气溶胶颗粒送入空气中。这就是问题所在。当人们聚集在通风不良的房间里时,颗粒会继续聚集,产生如此高的浓度,以至于房间里的每个人都可能被感染。

伯特·布罗肯教授利用模拟技术跟踪健身中心密闭空间内气溶胶颗粒的数量。


使用Ansy万博s Fluent, Blocken证明了现有的通风系统通常无法有效地从空气中去除这些气溶胶颗粒。在健身中心尤其如此,人们在进行严肃的运动,用力呼气,产生很多颗粒,但也吸入了很多别人呼出的颗粒。

健身房老板如何解决这个问题?他们可以安装一个新的通风系统,但那将非常昂贵。他们可以一直开着门窗,但在冬天,他们会有很高的能源账单,因为他们仍然需要提供热量。

为了解决这一具有挑战性的问题,布洛肯受荷兰政府招募,使用Fluent跟踪健身中心密闭空间内的气溶胶颗粒数量,并研究如何使用先进的空气净化器来吸入气溶胶颗粒,并可能消除传染。

荷兰卫生、福利和体育部(Ministry of Health, Welfare and Sport)任命的Topteam Sports委托布洛克肯和他的团队在一个室内健身中心研究减少气溶胶的问题。

布洛肯利用他数千小时的此前COVID模拟研究,他在那里用Fluent分析了人体周围的气流和液滴在气流中的分散情况。

“模拟使看不见的冠状病毒变得可见,使建筑师、建筑设计师和暖通空调系统工程师对建筑物内发生的事情有了宝贵的见解,并证明他们的设备如何处理或不处理有害颗粒浓度。通过使敌人可见,更容易攻击和消灭它,”布洛克说。“我认为我们应该庆幸这场大流行没有在20年前发生,否则我们就不会有像Fluent这样强大的模拟软件和所需的模拟硬件来妥善应对它,帮助拯救生命。”

布洛克还在使用Fluent测试这些机器的升级版在大型体育场馆的适用性,这可能很快有助于为确保大型体育赛事的公共安全铺平道路。

让球迷回到看台上

体育迷们兴奋地回到体育场,再次看到他们最喜欢的球队比赛。在一个由Health~Holland共同资助的大型公私合作项目中,宝乐肯正在使用荷兰最大的体育场约翰克鲁伊夫竞技场(Johan Cruyff Arena)来模拟欢呼声是如何在空气中传播气溶胶的。克鲁伊夫竞技场拥有超过5.5万个座位,是阿贾克斯足球队的主场。



天气条件对气溶胶的传播方式有着巨大的影响,因此布洛克恩使用Fluent模拟了多种天气条件,以预测气溶胶颗粒的浓度,并确定比赛日体育场的容量指导方针。

利用Blocken的Fluent结果,以及病毒学家的输入,体育场所有者将选择可以降低浓度的解决方案,包括打开某些体育场大门以迫使更多的通风,或者在极端情况下,安装空气净化系统以消除观众看台和体育场大厅内的气溶胶。

用于健身中心模型的空气净化技术Blocken正在荷兰的约翰克鲁伊夫竞技场进行测试,以使体育场更安全。

有了这些数据,体育场管理部门就可以自信地决定开足容量,将容量限制在特定数量的球迷,或者推迟比赛,直到天气好转。

布洛克恩说:“我们需要Fluent来帮助社会为可能出现的下一波病毒做好准备,也需要为未来的大流行做好准备,因为这可能不会是我们一生中经历的最后一次。”“下次发生这样的事情时,经济需要做好准备,我们不应该再关闭健身中心了。或者别的什么。”

如果世界继续加快在建模和模拟方面的投资,下一次大流行在死亡人数和对全球经济的影响方面的影响可能会降到最低。

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