マンチェスター大学の学生が コンピュータゲーム技術を使ってソフトウェアを開発する 大規模なエンジニアリングシミュレーションを生成することができます。

これらのシミュレーションは、世界が再生可能エネルギーの必要性を満たすのに役立ちます。

「このプロジェクトの元々の動機は、近年の再生可能エネルギー需要により、その一部がオフショアエネルギーで満たされるという事実に由来しています」とマンチェスター大学の博士課程学生、アレックス・チョウは述べています。 機械宇宙・土木学部.

「だから、エンジニアが海洋環境でこのエネルギーを集める構造（風力タービン、波力エネルギー変換器、これらを輸送するための船舶/船など）を設計する必要があります」と彼は続けた。

「これらの環境は非常に暴力的で予測不可能です。 そのため、これらの巨大な構造物を現場または施設でテストする際の費用、時間、および人手を節約するために、科学的なコンピューターシミュレーションが採用されています。」

チョウは、ビデオゲームでリアルなビジュアルを作成するために従来使用されていたグラフィック処理装置（GPU）を使用して、「暴力的な流体の流れ」の大規模なシミュレーションを作成しました。タービン。

GPUは最近、科学的シミュレーションを高速化するための素晴らしいツールとして登場しました。 これは、従来のコンピュータよりも100倍以上高速に実行できるアプリケーションです。

スーパーコンピュータは効果が実証されていますが、非常に高価で多くのエネルギーを使用し、科学者と研究者を選択するためだけに利用できます。

GPUは、これらの複雑なコンピュータシミュレーションを行うために必要な伝統的なスーパーコンピュータよりもはるかに安価で、エネルギー効率が良く、小型です。 スーパーコンピュータでは、部屋や施設全体を取り付ける必要がありますが、GPUはラップトップの内部に収まるほど小さい場合があります。

「この種の技術を使用すると、複雑な科学シミュレーションのコストが数十万ポンドからわずか数千ポンドに削減されます」とChow氏は声明で述べています。

「利点は、ほとんどの研究者や小規模なエンジニアリング会社が、高品質のGPUを備えた比較的強力なラップトップまたはコンピューターを購入できるため、この種のシミュレーションや研究にさらにアクセスしやすくなることです。」

複雑で激しい流体の流れをシミュレートするために、チョウは科学的シミュレーション手法「非圧縮性平滑化粒子流体力学」（ISPH）用のコンピューターソフトウェアを開発しました。

「これらは通常、幅広いアプリケーションに非常に適しています」とChow氏は述べています。

「しかし、水が大きな変形を示し、断片化する可能性がある激しい自由表面流体の流れになると、これらの従来のCFDメッシュベースの方法はこれらをあまりうまく処理できません。」

ISPHは「メッシュを使用せず、激しい流体の流れの特性をシミュレートするのにより適しています」とChow氏は説明しました。

Chowが開発した新しいコードは、3Dエンジニアリングアプリケーション用の1つのデバイス上で何百万ものデータポイントを計算することができます。

チョウの方法は、再生可能エネルギーの必要性が高まるにつれて、優れたツールとして機能します。

「世界が世界のエネルギー目標を達成しようとするにつれて、海洋環境から生成されるエネルギーの量は増加していますが、海洋環境は非常に暴力的で過酷である可能性があるため、これらの環境の構造を効率的に設計することは困難な作業です」とチョウはステートメント。

「物理実験を使用することは非常に非現実的であり、問​​題を代表するものではありません。 これらのシミュレーションにより、エンジニアや研究者は、現場訪問や費用のかかる実験に投資することなく、構造物の設計について重要な決定を下すことができます。」