End-to-end CFD solutions — это комплексные программные и организационные наборы инструментов, предназначенные для полного цикла вычислительной гидродинамики (CFD) от подготовки исходных данных до внедрения результатов в инженерные процессы. Такой подход объединяет этапы импорта и подготовки CAD-моделей, чистки и упрощения геометрии, генерации расчётной сетки, выбора и настройки физической модели, численного решения систем уравнений (включая уравнения Навье–Стокса и связанные с ними модели турбулентности, теплообмена и химии), а также постобработки, валидации и интеграции выходных данных с системами проектирования и управления производством.
Исторически развитие end-to-end решений шло параллельно с ростом вычислительных мощностей и усложнением промышленных задач, что требовало более тесной интеграции этапов моделирования и автоматизации рабочих процессов. Современные системы стремятся снизить ручной труд, обеспечить повторяемость расчётов, поддерживать масштабирование на кластерных и облачных ресурсах и предоставлять средства для совместной работы инженеров, что облегчает применение CFD в проектировании, оптимизации и принятии решений на всех стадиях жизненного цикла продукта.
- Импорт и подготовка геометрии: поддержка стандартных CAD-форматов, инструменты очистки, дефeктов, упрощения и разделения на вычислительные зоны.
- Генерация сетки: автоматические и гибкие алгоритмы построения сеток (структурированные, неструктурированные, гибридные, многоблочные и адаптивные), контроль качества ячеек и разрешение критических областей.
- Настройка физики: подбор моделей турбулентности, теплообмена, многокомпонентных течений, фазовых взаимодействий, горения и химреакций, а также пользовательские модели и сценарии граничных условий.
- Численное решение: интегрированные решатели для стационарных и нестационарных задач, явные и неявные схемы, методы линейной алгебры и параллельные вычисления для масштабирования на многоядерных и распределённых средах.
- Постобработка и визуализация: инструменты для анализа полей скоростей, давления, температур, трасс частиц, интегральных величин, построения сечений, графиков и экспортирования отчётов.
- Верификация и валидация: наборы тестовых задач, сравнение с экспериментальными данными, оценка ошибок и чувствительности, управление версиями расчётных сценариев.
- Автоматизация рабочих процессов: скрипты, шаблоны и API для пакетной обработки, параметрических исследований, оптимизации и интеграции в CI/CD-процессы разработки.
- Интеграция с PLM/CAE: обмен данными с системами CAD, PDM/PLM и инструментами проектирования для обеспечения согласованности моделей и управления данными.
- Облачные и вычислительные сервисы: поддержка удалённых кластеров и облачных платформ, управление ресурсами, безопасность и масштабируемость расчётов.
- Управление данными и отчётность: хранение кейсов, метаданных, результатов, создание стандартизированных отчётов и экспорт в форматы для дальнейшего анализа.