Mike 3 - Mô phỏng mô hình dòng chảy bề mặt 3 chiều

Mô phỏng mô hình dòng chảy bề mặt 3 chiều Mike 3

MIKE 3 mang đến cho bạn công cụ mô phỏng nếu bạn cần lập mô hình dòng chảy bề mặt 3 chiều và những vấn đề liên quan đến bùn cát cũng như chất lượng nước. MIKE 3 được ghi nhận là một công cụ trên thế giới đạt chuẩn vàng cho các nghiên cứu về hình thái và sinh thái.

MIKE 3 cung cấp các công cụ mô phỏng mà bạn cần để mô hình hóa dòng chảy với bề mặt tự do 3D và các quy trình chất lượng nước. Trên toàn thế giới, MIKE 3 được công nhận rộng rãi là tiêu chuẩn cho các nghiên cứu về môi trường và sinh thái.

MIKE 3 được xây dựng trên cùng một công nghệ vững chắc như MIKE 21 và là lựa chọn rõ ràng khi dự án yêu cầu mô hình 3D. Khi bạn đã quen với MIKE 21, bạn sẽ ngay lập tức cảm thấy như dễ dàng với phần mềm MIKE 3. Với sự kết hợp của cả hai hầu như không có mô hình biển hoặc ven biển nào có thể thành trở ngại cho công việc của bạn.

Phần mềm thủy văn 3 chiều tạo dữ liệu điều kiện và giới hạn ban đầu cho các dự án hàng hải. Một cách nhanh chóng và dễ dàng.

Ứng dụng của Mike 3

Danh mục sau đây chỉ là những ứng dụng tiêu biểu của phần mềm MIKE 3:

Đánh giá điều kiện thủy văn cho các công việc thiết kế, xây dựng. Vận hành các công trình và nhà máy ở các khu vực chia nhiều tầng nước

Các nghiên cứu về hoàn lưu đại dương và bờ biển, các nghiên cứu về động lực bùn cát mịn

Tối ưu hóa dòng xả chảy ra biển

Đánh giá tác động môi trường của các công trình hạ tầng biển, hàng hải

Lập mô hình sinh thái bao gồm tối ưu hoá hệ thuỷ sinh

Thuỷ động lực hồ và sinh thái

Các dự án bảo tồn bờ biển và biển

Phân tích và tối ưu hoá hệ thống hệ thống làm lạnh nước và tan mặn

Cơ chế tính toán của Mike 3:

Hệ thống phần mềm thủy văn 3 chiều bao gồm các cơ chế mô phỏng sau:

Lưới đơn (Single Grid) - mô hình dạng lưới đơn tuyến tính dễ lập, dễ trao đổi đầu vào/đầu ra

Lưới đa (Multiple Grids) - mô hình lưới tuyến tính gộp với khả năng mô phỏng độ phân giải tốt hơn

Lưới phi cấu trúc (Flexible Mesh) - độ linh hoạt tối đa cho nhiều mức phân giải khác nhau cho mô hình Mô phỏng với lưới FM cho phép xử lý song song

Đối với lưới Single Grid và Multiple Grids, phương trình tuyến tính liên tục theo thời gian. Bảo toàn động lực ba chiều được giải bằng phương pháp sai phân hữu hạn. Các biến được xác định trên lưới đảo ngược chữ nhật tại ô lưới x-, y- và z.

Hai lõi tính động lực được sử dụng. Một lõi tính thủy tĩnh và lõi phi thuỷ tĩnh.

Phiên bản lưới Flexible Mesh sử dụng phương pháp dung tích hữu hạn tập trung ô lưới. Giải phép toán rời rạc của phương trình dòng chảy và phương trình vận chuyển. Trên hướng nằm ngang (tọa độ Cartesian hoặc toạ độ không gian) sử dụng lưới phi cấu trúc. Bao gồm các phần tử tam giác và tứ giác. Trên hướng thẳng đứng, sử dụng cấu trúc phân tầng với lưới tích hợp dòng chảy bề mặt.

Các mô đun phần mềm Mike 3

Phần mềm MIKE 3 được lập theo mô đun. Bạn chỉ cần mua những mô đun bạn thực sự cần. Xem tổng quan về các mô đun ứng dụng dưới đây

PP - Preprocessing and Postprocessing: Mô đun PP cho bạn một môi trường làm việc tích hợp thuận lợi và phù hợp giúp cho nhiệm vụ nhập dữ liệu đầu vào, phân tích và trình bày kết quả mô phỏng một cách dễ dàng.

Nếu bạn đã có MIKE 21, bạn không cần mua PP nếu MIKE 3 đã cài trên một máy tính.

HD - Hydrodynamics (Thuỷ động lực): Mô đun HD mô phỏng biến đổi mực nước và dòng chảy theo các phương trình lực khác nhau. Nó bao gồm một loạt các hiện tượng thuỷ lực trong mô phỏng và có thể sử dụng cho mô phỏng dòng chảy tự do 3 chiều. Phiên bản với lưới Flexible Mesh sử dụng lưới tích hợp độ sâu và bề mặt rất phù hợp với các khu vực có chiều cao.

AD - Advection-Dispersion: Mô phỏng vận chuyển, tải khuếch tán của các chất hoà tan và chất lơ lửng. Chủ yếu sử dụng tính toán làm lạnh nước và theo dõi ô nhiễm.

ECOLab - Ecological Modelling (Mô hình sinh thái).

MT - Mud Transport: Một mô hình tính toán nhiều tầng và nhiều phần tử mô tả xói, bồi và vận chuyển bùn (bùn cát kết dính).

PT - Particle Tracking: Mô tả chuyển động của những chất lơ lửng và hoà tan. Được sử dụng để phân tích rủi ro, tai nạn tràn hoặc giám sát nạo vét, v.v..

SA - Spill Analysis: Mô phỏng sự lan tỏa và tràn của các chất lơ lửng và được sử dụng cho mô phỏng dự báo tràn dầu, các kịch bản tràn dầu v.v

ST - Sand Transport: Mô hình vận chuyển cát cao cấp trong MIKE 21 đã được sử dụng trong phần mềm thủy văn 3 chiều và tích hợp động lực vào mô hình dòng chảy 3 chiều. MIKE 3 ST có hai lựa chọn để lấy thông tin 2 chiều từ dòng chảy 3 chiều: giá trị trung bình hoặc ứng suất đáy.

Khả năng bổ sung và tính năng độc đáo của Mike 3

Bao phủ hoàn toàn phi tuyến. Sóng trọng lực bề mặt phân tán và dòng chảy xung quanh. Phần mềm Mike 3 có lợi thế lớn đối với các ứng dụng mô hình sóng truyền thống hiện đang có trên thị trường. Không giới hạn chiều cao và chu kỳ sóng. Với Mike 3 bạn chỉ cần giải quyết các hiện tượng vật lý đúng cách. Tạo mô hình chi tiết với các lưới tính toán linh hoạt. Thiết lập mô hình dễ dàng với giao diện người dùng. Mở rộng nghiên cứu đối với lĩnh vực khác  hình thái sông ở khu vực có đối lưu dòng chảy. Ví dụ như vịnh hoặc phá.

Thiết kế và quy hoạch cảng. Trực tiếp đánh giá và bố trí cổng chống lại khả năng hoạt động của bến cảng. Dự đoán hệ quả của từng bố cục.

Mô phỏng chuyển đổi sóng. Tác động ngập lụt ven biển, giảm thiểu tối đa nguy ca ngập lụt và lập kế hoạch phòng tránh.

Thiết kế kết câu ven biển, đánh giá các cấu trúc bảo vệ bờ biển, khác nhau về truyền sóng. Sử dụng đầu ra để ước tính tải sóng.

Tính toán động học sóng 3D để tính toán tải trọng kết cấu ở các trạng thái biển nguy hiểm.

Các ứng dụng tiêu biểu:

• Đánh giá các điều kiện thủy văn để thiết kế, xây dựng và vận hành các công trình và nhà máy trong vùng nước phân tầng
• Nghiên cứu hoàn lưu hải văn và ven biển bao gồm cả động lực học trầm tích mịn
• Tối ưu hóa bố trí các cửa hàng xả thải ven biển, nhiệt điện hoặc nước thải
• Đánh giá tác động môi trường của cơ sở hạ tầng biển
• Mô hình sinh thái bao gồm tối ưu hóa hệ thống nuôi trồng thủy sản
• Hệ sinh thái và thủy động lực học hồ chứa
• Các dự án phục hồi vùng ven biển và biển
• Phân tích và tối ưu hóa tuần hoàn nước làm mát và khử muối

Các module phần mềm MIKE 3:

• Giữ nguyên các module trên web

Bổ sung thêm:

• UAS – Mô phỏng sóng âm: mô-đun này cung cấp mô hình về sự lan truyền của tiếng ồn dưới nước từ nhiều hoạt động nhân tạo trên biển. Đây cũng là công cụ lý tưởng để quản lý tác động của tiếng ồn
• WAVE FM – Sóng FM: Công cụ lưới linh hoạt hiện đại để mô phỏng động học sóng 3D hoàn toàn phi tuyến và phân tán hoàn toàn mà không có giới hạn về độ sâu trong miền mô hình. Với tính năng này, công cụ này giúp xử lý các sự kiện dòng chảy và nước tràn trong các nghiên cứu lũ lụt ven biển đặc biệt tốt.
• MODULE TẠO SỐ LIỆU BIÊN: tự động tạo điều kiện biên MIKE 3 HD chất lượng cao chỉ trong vài phút.
• OS – OIL SPILL: Mô-đun này mô phỏng sự lan truyền và phong hóa của các chất lơ lửng và được sử dụng để dự báo sự cố tràn dầu, các kịch bản tràn cho các phương án dự phòng
• ABM LAB – MÔ PHỎNG VẬT TRÔI NỔI: Đây là một phòng thí nghiệm số linh hoạt được sử dụng để xác định các tác nhân, hành vi và trạng thái của vật trôi nổi trên môi trường nước