Hispanopedia Wikicode_saturne es un solucionador de dinámica de fluidos computacional (CFD) gratuito y de código abierto desarrollado por la división de investigación y desarrollo de Électricité de France (EDF). Publicado bajo la Licencia Pública General GNU desde 2007, se basa en un método de volumen finito colocalizado y puede simular flujos dilatables incompresibles o de bajo número de Mach , con o sin turbulencia y transferencia de calor . [ 1 ]
El software está integrado en la plataforma SALOME a través de la distribución salome_cfd [ 2 ] y puede acoplarse con el código térmico sólido SYRTHES y el código de mecánica estructural code_aster , ambos también desarrollados por EDF bajo licencias de software libre.
Su extensión bifásica, Neptune_CFD, codesarrollada por EDF y el CEA , maneja flujos bifásicos como mezclas de agua-vapor y agua-aire. [ 3 ]
Historia
El desarrollo de code_saturne comenzó en 1997 dentro de la división de I+D de EDF como una herramienta interna para estudios de seguridad nuclear y termohidráulica de centrales nucleares . [ 3 ]
En marzo de 2007, EDF publicó el código bajo la Licencia Pública General GNU , adoptando un modelo de desarrollo abierto. [ 4 ] Esta publicación fomentó su adopción por parte de socios industriales y académicos en Francia e internacionalmente.
El software ha sido seleccionado posteriormente como aplicación de referencia dentro del proyecto europeo PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe) para evaluar el rendimiento de las supercomputadoras. [ 3 ]
Características
Método numérico
code_saturne resuelve las ecuaciones de Navier-Stokes mediante un método de volumen finito colocalizado . Admite mallas de cualquier tipo —estructuradas, no estructuradas, híbridas, conformes o no conformes— y una variedad de formas de celda: tetraedros, hexaedros, prismas, pirámides o poliedros arbitrarios . [ 1 ]
Los flujos simulados pueden ser estacionarios o no estacionarios, laminares o turbulentos, isotérmicos o no isotérmicos, e incompresibles o compresibles. [ 3 ]
Modelos de turbulencia
El software proporciona una amplia gama de modelos de turbulencia que abarcan los siguientes enfoques:
Módulos físicos específicos
Además del solucionador de propósito general, code_saturne incluye módulos dedicados para física específica: [ 1 ]
- Combustión : llamas de gas (difusión, premezcla), combustión de carbón pulverizado con seguimiento de partículas lagrangianas y simulación de incendios;
- Radiación térmica : transferencia radiativa en medios semitransparentes;
- Flujos atmosféricos : capa límite atmosférica , estratificación térmica, dispersión de contaminantes ;
- Seguimiento lagrangiano de partículas : transporte de partículas, gotas o burbujas en un campo euleriano con acoplamiento bidireccional;
- Magnetohidrodinámica : acoplamiento de lasecuaciones de Navier-Stokes y Maxwell ;
- Turbomáquinas : mallas giratorias con interfaces de malla deslizantes.
Paralelización y acoplamiento
El código se paraleliza mediante la biblioteca Message Passing Interface (MPI), lo que permite su ejecución en arquitecturas de computación de alto rendimiento (HPC). [ 3 ] Puede acoplarse con el código térmico sólido SYRTHES y el código de mecánica estructural code_aster , en particular a través de la plataforma SALOME .
Interoperabilidad
code_saturne admite varios tipos de malla, incluyendo elementos poliédricos arbitrarios y no estructurados, con unión de mallas no conformes. No incluye un módulo de mallado o visualización integrado, pero es compatible con muchas herramientas y formatos estándar. [ 5 ]
Formatos de importación de malla compatibles:
Formatos de salida del posprocesamiento:
- MEDICINA
- CGNS
- Oro EnSight
Aplicaciones y usuarios
El código_saturne se utiliza tanto en entornos industriales como académicos en Francia e internacionalmente. Aproximadamente 500 ingenieros e investigadores lo utilizan dentro de EDF. [ 3 ]
Seguridad energética y nuclear
Diseñado originalmente para estudios de seguridad en centrales nucleares , el software se utiliza para analizar flujos en circuitos primarios, sistemas de refrigeración, transferencia de calor acoplada fluido-estructura y generadores de vapor . También se emplea para modelar parques eólicos , incluyendo interacciones de estela de turbinas y optimización de la disposición. [ 3 ]
Medio ambiente y atmósfera
El software se utiliza para modelar flujos atmosféricos, dispersión de contaminantes , evaluación de la calidad del aire e interacciones viento-estructura. [ 3 ]
Hidrodinámica e industria
code_saturne ha sido utilizado por socios industriales para aplicaciones hidrodinámicas, especialmente en el campo de la arquitectura naval . [ 6 ]
Investigación y educación
El software se utiliza en universidades y organizaciones de investigación para desarrollar y validar modelos numéricos, así como para la enseñanza de la dinámica de fluidos computacional.
Desarrollo y comunidad
El desarrollo está a cargo de la división de I+D de EDF. El código fuente está alojado en GitHub . [ 7 ] Las versiones siguen ciclos regulares.
Una comunidad de usuarios, que incluye ingenieros e investigadores de la industria y la academia, contribuye al proyecto mediante el desarrollo de modelos físicos, herramientas asociadas y casos de validación. Un foro oficial [ 8 ] y documentación técnica (guías de usuario, manuales de referencia, casos prácticos) están disponibles en el sitio web del proyecto.
Publicaciones clave
Los fundamentos numéricos y la validación de code_saturne se describen en varias publicaciones revisadas por pares:
- Archambeau, F.; Méchitoua, N.; Sakiz, M. (2004). "Code_saturne: Un código de volumen finito para el cálculo de flujos turbulentos incompresibles – Aplicaciones industriales" . International Journal on Finite Volumes . 1 (1).
- Fournier, Y.; Bonelle, J.; Moulinec, C.; Shang, Z.; Sunderland, AG; Uribe, JC (2011). "Optimizing Code_Saturne computations on Petascale systems". Computers & Fluids . 45 (1): 103– 108. doi : 10.1016/j.compfluid.2011.01.028 .
Disponibilidad
code_saturne se ejecuta en Linux y Unix . Está disponible como paquetes precompilados para distribuciones como Debian y Ubuntu , a través de imágenes de contenedores ( Docker , Apptainer ) o compilándolo desde el código fuente disponible en el sitio web oficial. [ 9 ]
La plataforma Open Simulation Center también proporciona binarios precompilados e imágenes de contenedores Singularity (.sif) y Docker, [ 10 ] lo que facilita la implementación en estaciones de trabajo o entornos de computación de alto rendimiento .
En Windows , el software se puede utilizar a través del Subsistema de Windows para Linux .
Software comparable
Referencias
- 1 2 3 4 5 "Inicio | code_saturne" . code-saturne.org . Consultado el 07-11-2025 .
- ↑ "salome_cfd" . salome-platform.org . Consultado el 7 de noviembre de 2025 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 "Code_Saturne" . edf.fr. Consultado el 07-11-2025 .
- ^ Sytoka Modon (8 de mayo de 2007). "EDF libère son Code_Saturne bajo licencia GPL" . LinuxFr (en francés) . Consultado el 7 de noviembre de 2025 .
- ↑ "Guía del usuario de code_saturne" . code-saturne.org . Consultado el 7 de noviembre de 2025 .
- ^ "DCNS : la simulación que hicimos gagner en Time to Market" . 01Net (en francés). 2012-09-10 . Consultado el 7 de noviembre de 2025 .
- ↑ "code-saturne/code_saturne" . GitHub . Consultado el 7 de noviembre de 2025 .
- ↑ "Foro code_saturne" . code-saturne.org . Consultado el 7 de noviembre de 2025 .
- ↑ "Descargar" . code-saturne.org . Consultado el 6 de febrero de 2026 .
- ↑ "Descargar Code_Saturne" . Open Simulation Center . Consultado el 6 de febrero de 2026 .
Véase también
Enlaces externos
- Sitio web oficial
- Código_Saturno en EDF
- code_saturne en GitHub
- Software de simulación
- Software libre programado en C
- Software libre programado en C++
- Software libre programado en Fortran
- Software científico gratuito
- Électricité de France