コード・サターン

コード_サターン
開発者EDF
初回リリース1997 （1997年）
安定版リリース
9.0 [ 1 ] / 2025年6月27日 ( 2025-06-27 )
プレビューリリース
9.0.1 [ 1 ] / 2025年10月17日 （2025年10月17日）
書かれたC++、C、Fortran
オペレーティング·システムLinux、Unix、macOS
入手可能な英語
タイプ計算流体力学
ライセンスGNU GPL
Webサイトコードサターン.org
リポジトリgithub .com /code-sturne /code _sturne

code_saturneは、フランス電力公社（EDF）の研究開発部門によって開発された、フリーでオープンソースの数値流体力学（CFD）ソルバーです。2007年からGNU一般公衆利用許諾書（GNU General Public License）の下でリリースされており、共存有限体積法に基づいており、乱流や熱伝達の有無にかかわらず、非圧縮性または低マッハ数膨張性流れをシミュレートできます。[ 1 ]

このソフトウェアは、salome_cfdディストリビューション[ 2 ]を通じてSALOMEプラットフォームに統合されており、 EDFがフリーソフトウェアライセンスの下で開発した 固体熱計算コードSYRTHESおよび構造力学コードcode_asterと連携することができます。

EDFとCEAが共同開発した二相流拡張版Neptune_CFDは、水蒸気や水空気の混合物などの二相流を扱います。[ 3 ]

歴史

code_saturneの開発は1997年にEDFの研究開発部門において、原子力発電所の原子力安全研究と熱流体力学のための社内ツールとして開始されました。[ 3 ]

2007年3月、EDFはオープン開発モデルを採用し、GNU一般公衆利用許諾書の下でコードを公開しました。 [ 4 ]このリリースは、フランス国内および国際的に産業界や学術界のパートナーによる採用を促進しました。

このソフトウェアはその後、欧州のPRACE（欧州先端コンピューティングパートナーシップ）プロジェクトにおいて、スーパーコンピュータの性能を評価するベンチマークアプリケーションとして選ばれました。 [ 3 ]

特徴

数値解析法

code_saturneは、共位置有限体積法を用いてナビエ・ストークス方程式を解きます。構造メッシュ、非構造メッシュ、ハイブリッドメッシュ、コンフォーミングメッシュ、非コンフォーミングメッシュなど、あらゆるメッシュタイプと、四面体、六面体、プリズム、ピラミッド、任意の多面体など、様々なセル形状に対応します。[ 1 ]

シミュレートされる流れは、定常または非定常、層流または乱流、等温または非等温、非圧縮性または圧縮性のいずれかになります。[ 3 ]

乱流モデル

このソフトウェアは、以下のアプローチをカバーする幅広い乱流モデルを提供します。

  • RANS（レイノルズ平均ナビエ・ストークス）
  • LES（ラージエディシミュレーション）
  • ハイブリッド RANS/LES メソッド (DES、SAS)。

特定の物理モジュール

汎用ソルバーに加えて、code_saturneには特定の物理現象に特化したモジュールが含まれています: [ 1 ]

  • 燃焼：ガス炎（拡散、予混合）、ラグランジュ粒子追跡による微粉炭燃焼、および火災シミュレーション。
  • 熱放射：半透明媒体における放射伝達。
  • 大気の流れ：大気境界層、温度成層、汚染物質の拡散。
  • ラグランジュ粒子追跡：双方向結合によるオイラー場における粒子、液滴、または気泡の輸送。
  • 電磁流体力学：ナビエ・ストークス方程式とマクスウェル方程式の結合。
  • ターボ機械: スライディング メッシュ インターフェイスを備えた回転メッシュ。

並列化と結合

このコードはメッセージパッシングインターフェース（MPI）ライブラリを使用して並列化されており、高性能コンピューティング（HPC）アーキテクチャ上で実行できます。 [ 3 ]特にSALOMEプラットフォームを介して、固体熱解析コードSYRTHESおよび構造力学コードcode_asterと結合できます。

相互運用性

code_saturneは、任意の多面体や非構造要素を含む様々なメッシュタイプをサポートし、非適合メッシュ結合にも対応しています。組み込みのメッシャーや可視化モジュールは含まれていませんが、多くの標準ツールやフォーマットと互換性があります。[ 5 ]

サポートされているメッシュインポート形式:

形式起源
中サロメ（EDF/CEA）
CGNSCFD標準
Gmshオープンソース
I-deas ユニバーサルシーメンス
ギャンビット ニュートラルアンシス
エンサイト6 / ゴールドアンシス
SIMAIL（NOPO）INRIA /Simulog
スターCCM+シーメンス

後処理出力形式:

  • 中
  • CGNS
  • エンサイトゴールド

アプリケーションとユーザー

code_saturneは、フランス国内および国際的に産業界と学術界の両方で利用されています。EDFでは約500人のエンジニアと研究者が使用しています。[ 3 ]

エネルギーと原子力の安全性

このソフトウェアはもともと原子力発電所の安全性研究のために設計されましたが、一次回路、冷却システム、流体構造連成熱伝達、蒸気発生器の流れの解析に使用されています。また、風力発電所のモデリングにも利用されており、タービン後流の相互作用やレイアウト最適化などにも活用されています。[ 3 ]

環境と雰囲気

このソフトウェアは、大気の流れ、汚染物質の拡散、大気質の評価、風と構造物の相互作用のモデリングに使用されます。 [ 3 ]

流体力学と産業

code_saturneは産業界のパートナーによって流体力学アプリケーション、特に造船分野で利用されてきました。[ 6 ]

研究と教育

このソフトウェアは、大学や研究機関において数値モデルの開発と検証、および数値流体力学の教育に使用されています。

開発とコミュニティ

開発はEDFの研究開発部門が主導しています。ソースコードはGitHubでホストされています。[ 7 ]リリースは定期的なサイクルで行われます。

産業界および学界のエンジニアや研究者を含むユーザーコミュニティは、物理モデル、関連ツール、検証ケースの開発を通じてプロジェクトに貢献しています。公式フォーラム[ 8 ]と技術文書（ユーザーガイド、リファレンスマニュアル、チュートリアルケース）は、プロジェクトのウェブサイトで公開されています。

主な出版物

code_saturne の数値的基礎と検証は、いくつかの査読済み出版物で説明されています。

可用性

code_saturneはLinuxとUnix上で動作します。DebianやUbuntuなどのディストリビューション向けにコンパイル済みのパッケージとして、またコンテナイメージ（Docker、Singularity）経由で、あるいは公式サイトから入手可能なソースコードからコンパイルすることでも利用可能です。[ 9 ]

オープンシミュレーションセンタープラットフォームでは、コンパイル済みのバイナリやSingularity（.sif）およびDockerコンテナイメージも提供されており、[ 10 ]ワークステーションや高性能コンピューティング環境への展開を容易にしています。

Windowsでは、このソフトウェアはWindows Subsystem for Linuxを通じて使用できます。

類似ソフトウェア

ソフトウェアライセンス
オープンFOAMGPL
SU2GPL
ANSYS Fluent独自の
アンシスCFX独自の
シムセンター STAR-CCM+独自の

参考文献

  1. ^ a b c d e "Home | code_saturne" . code-saturne.org . 2025年11月7日閲覧。
  2. ^ "salome_cfd" . salome-platform.org . 2025年11月7日閲覧。
  3. ^ a b c d e f g h "Code_Saturne" . edf.fr. 2025年11月7日閲覧。
  4. ^シトカ・モドン (2007-05-08)。「EDF libère Son Code_Saturne のライセンス GPL」。LinuxFr (フランス語) 。2025 年 11 月 7 日に取得。
  5. ^ "code_saturne ユーザーガイド" . code-saturne.org . 2025年11月7日閲覧。
  6. ^ "DCNS : 市場投入までの時間に関する既成事実のシミュレーション" . 01Net (フランス語)。 2012-09-10 。2025 年 11 月 7 日に取得。
  7. ^ "code-saturne/code_saturne" . GitHub . 2025年11月7日閲覧。
  8. ^ "Forum code_saturne" . code-saturne.org . 2025年11月7日閲覧。
  9. ^ 「ダウンロード」 . code-saturne.org . 2026年2月6日閲覧。
  10. ^ 「Code_Saturneをダウンロード」 Open Simulation Center . 2026年2月6日閲覧。

参照

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