ในสาขาพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ TELEMAC เป็นชื่อย่อของระบบโอเพนซอร์ส TELEMAC-MASCARET หรือชุดโปรแกรมคอมพิวเตอร์ไฟไนต์เอเลเมนต์ ที่เป็นกรรมสิทธิ์ของ Laboratoire National d'Hydraulique et Environnement (LNHE) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มวิจัยและพัฒนาของÉlectricité de France หลังจากจำหน่ายในเชิงพาณิชย์มาหลายปี กลุ่มพันธมิตร (กลุ่มพันธมิตร TELEMAC-MASCARET) ได้ถูกก่อตั้งขึ้นอย่างเป็นทางการในเดือนมกราคม 2010 เพื่อจัดการการจำหน่ายแบบโอเพนซอร์สของระบบโอเพนซอร์ส TELEMAC - MASCARET ซึ่งปัจจุบันมีให้ใช้งานภายใต้GPLv3

แหล่งที่มา: ^{[ 1 ]}

โมดูลพลศาสตร์ของไหล 2 มิติ TELEMAC-2D แก้สมการน้ำตื้นหรือที่รู้จักกันในชื่อสมการแซงต์-เวนองต์ TELEMAC-2D แก้สมการแซงต์-เวนองต์โดยใช้ วิธี ไฟไนต์เอเลเมนต์หรือ ไฟ ไนต์โวลุ่มและตาข่ายการคำนวณขององค์ประกอบสามเหลี่ยม สามารถทำการจำลองใน สภาวะ ชั่วคราวและถาวรได้ TELEMAC-2D สามารถพิจารณาปรากฏการณ์ต่อไปนี้ได้:

• การแพร่กระจายของคลื่นยาว โดยคำนึงถึงผลกระทบที่ไม่เป็นเชิงเส้น
• แรงเสียดทานของเตียง
• อิทธิพลของแรงโคริโอลิส
• อิทธิพลของปัจจัยทางอุตุนิยมวิทยา: ความดันบรรยากาศและลม
• ความปั่นป่วน
• กระแสน้ำเชี่ยวและแม่น้ำไหล
• อิทธิพลของความแตกต่างของอุณหภูมิหรือความเค็มในแนวนอนต่อความหนาแน่น
• พิกัดคาร์ทีเซียนหรือพิกัดทรงกลมสำหรับโดเมนขนาดใหญ่
• พื้นที่แห้งแล้งในโดเมนการคำนวณ: ที่ราบน้ำขึ้นน้ำลงและที่ราบน้ำท่วมถึง
• การดึงและการแพร่กระจายของสารติดตามในปัจจุบัน โดยมีแหล่งกำเนิดและตัวดูดซับ
• การตรวจสอบทุ่นและการเคลื่อนที่แบบลากรางจ์
• การแก้ไขปัญหาเฉพาะจุด: ขอบหน้าต่าง คันดิน ท่อ

TELEMAC-2D ถูกนำไปใช้งานในหลายสาขา ในด้านการเดินเรือนั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการออกแบบโครงสร้างท่าเรือ การศึกษาผลกระทบจากการสร้างเขื่อนกันคลื่นใต้น้ำหรือการขุดลอก การศึกษาผลกระทบจากการปล่อยน้ำเสียจากท่อระบายน้ำลงทะเล การศึกษาปรากฏการณ์ความร้อนสะสม และในส่วนของแม่น้ำนั้น การศึกษาผลกระทบจากการก่อสร้างประเภทต่างๆ (สะพาน สันเขื่อน เขื่อนกันคลื่น) การแตกของเขื่อน การศึกษาเรื่องน้ำท่วม การขนส่งสารติดตามที่สลายตัวหรือไม่สลายตัว นอกจากนี้ TELEMAC-2D ยังสามารถใช้ในงานเฉพาะทางอีกหลายอย่าง เช่น การพังทลายของอ่างเก็บน้ำในโรงงานอุตสาหกรรม หิมะถล่มลงสู่อ่างเก็บน้ำ เป็นต้น

โมดูลอุทกพลศาสตร์ 3 มิติ TELEMAC-3D ใช้โครงสร้างตาข่ายแนวนอนแบบไม่ เป็นระเบียบเช่นเดียว กับ TELEMAC-2D แต่แก้สมการ Navier-Stokesไม่ว่าจะใน โหมด ไฮโดรสแตติกหรือไม่ไฮโดรสแตติกทำให้สามารถสร้างคลื่นที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าในบริบทน้ำตื้น (ซึ่งความยาวคลื่นต้องอย่างน้อยยี่สิบเท่าของความลึกของน้ำ) มีการใช้สูตรคลื่นสำหรับการปรับปรุงพื้นผิวอิสระเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ตาข่าย 3 มิติถูกพัฒนาขึ้นเป็นชุดของพื้นผิวตาข่ายระหว่างพื้นและพื้นผิวอิสระ ความยืดหยุ่นในการวางระนาบเหล่านี้ช่วยให้สามารถใช้ตารางซิกมา (แต่ละระนาบอยู่ที่สัดส่วนที่กำหนดของระยะห่างระหว่างพื้นและพื้นผิว) หรือกลยุทธ์อื่นๆ อีกหลายวิธีสำหรับการวางตำแหน่งพื้นผิวระดับกลาง ตัวอย่างที่มีประโยชน์อย่างหนึ่งคือการรวมระนาบบางส่วนที่อยู่ห่างจากผิวน้ำหรืออยู่เหนือพื้นในระยะคงที่ ในกรณีที่มี ชั้นเทอร์โมไคลน์หรือชั้นฮาโลไคลน์อยู่ใกล้ผิวน้ำปรากฏการณ์นี้เป็นประโยชน์ เนื่องจากสามารถหลีกเลี่ยงการผสมน้ำระหว่างชั้นต่างๆ ใกล้ผิวน้ำ ซึ่งเป็นบริเวณที่มีการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นมากที่สุดได้ เมื่อเกิดการแห้งตัว ความลึกของน้ำจะลดลงเหลือศูนย์พอดี และชั้นต่างๆ จะยุบตัวลงจนมีช่องว่างระหว่างชั้นเป็นศูนย์

แหล่งที่มา: ^{[ 2 ] [ 3 ]}

MASCARET ประกอบด้วยเครื่องมือจำลองการไหลบนพื้นผิวอิสระแบบ 1 มิติ โดยอิงตามสมการของ Saint-Venant โมดูลต่างๆ สามารถจำลองปรากฏการณ์ต่างๆ บนพื้นที่ขนาดใหญ่และสำหรับรูปทรงเรขาคณิตที่หลากหลายได้ เช่น เครือข่ายแบบตาข่ายหรือแบบแตกแขนง การไหลแบบต่ำกว่าวิกฤตหรือสูงกว่าวิกฤต การไหลแบบคงที่หรือไม่คงที่ MASCARET สามารถแสดงผลได้ดังนี้:

• การแพร่กระจายของอุทกภัยและการสร้างแบบจำลองพื้นที่ราบน้ำท่วมถึง
• คลื่นน้ำท่วมที่เกิดจากการพังทลายของเขื่อน
• การควบคุมแม่น้ำที่ได้รับการจัดการ
• ไหลเชี่ยวกราก
• คลองเปียก
• การเคลื่อนย้ายตะกอน
• คุณภาพน้ำ (อุณหภูมิ, สารติดตามแบบพาสซีฟ...)

ARTEMIS เป็นซอฟต์แวร์ทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้จำลองการแพร่กระจายของคลื่นไปยังชายฝั่งหรือท่าเรือ ในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ประมาณไม่กี่ตารางกิโลเมตร พื้นที่อาจใหญ่ขึ้นสำหรับการจำลองคลื่นยาวหรือปรากฏการณ์เรโซแนนซ์ ARTEMIS คำนึงถึงการพึ่งพาความถี่และการแพร่กระจายตามทิศทางของพลังงานคลื่น การคำนวณจะดึงคุณลักษณะหลักของคลื่นในพื้นที่การคำนวณ ได้แก่ความสูงคลื่นที่มีนัยสำคัญมุมตกกระทบของคลื่น ความเร็ววงโคจร อัตราการแตกของคลื่น เป็นต้น

ARTEMIS แก้สมการของ Berkhoff หรือสมการความลาดชันต่ำ (Mild Slope Equation) โดยใช้การกำหนดสูตรด้วยวิธีไฟไนต์เอเลเมนต์ สมการความลาดชันต่ำนี้ได้รับการขยายเพื่อรวมกระบวนการการกระจายพลังงาน ด้วยชุดเงื่อนไขขอบเขตที่สอดคล้องกัน ARTEMIS สามารถจำลองกระบวนการต่อไปนี้ได้:

• การหักเหของแสงด้านล่าง
• การเลี้ยวเบนเนื่องจากสิ่งกีดขวาง
• การแตกตัวของคลื่นที่เกิดจากความลึก
• แรงเสียดทานด้านล่าง
• ภาพสะท้อนเต็มหรือบางส่วนกับกำแพง เขื่อนกันคลื่น คันกั้นน้ำ ...
• สภาวะการแผ่รังสีหรือการไหลออกอย่างอิสระ

ARTEMIS ได้รับการตรวจสอบความถูกต้องบนชุดการทดสอบอ้างอิงและถูกนำไปใช้ในการศึกษาต่างๆ มากมายอย่างประสบความสำเร็จ ซอฟต์แวร์นี้แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการให้ผลลัพธ์การรบกวนจากคลื่นที่เชื่อถือได้ในพื้นที่ชายฝั่ง บริเวณใกล้เคียงกับงานและโครงสร้างทางทะเล หรือในเขตคลื่นซัด ARTEMIS เป็นเครื่องมือปฏิบัติการเพื่อกำหนดสภาพโครงการ:

• การออกแบบโครงสร้าง
• การจัดการพื้นที่ชายฝั่ง
• สภาวะคลื่นสำหรับกระแสน้ำที่เกิดจากคลื่นและสิ่งที่เกี่ยวข้อง
• การขนส่งทราย...
• อัตราการแตกของคลื่นในบริเวณรอบท่าเรือสำหรับทิศทางคลื่นสองทิศทางที่แตกต่างกัน...
• สามารถนำไปปฏิบัติได้อย่างง่ายดายด้วยความช่วยเหลือของตัวประมวลผลก่อนและหลังที่ปรับแต่งมาสำหรับการสร้างตาข่ายและการแสดงผลลัพธ์

TOMAWAC ใช้สำหรับจำลองการแพร่กระจายของคลื่นในพื้นที่ชายฝั่ง โดยใช้วิธีการแบบไฟไนต์เอเลเมนต์ในการแก้สมการอย่างง่ายสำหรับความหนาแน่นเชิงสเปกตรัมและเชิงมุมของการกระทำของคลื่น โดยดำเนินการภายใต้สภาวะคงที่ (กล่าวคือ ความลึกของน้ำคงที่ตลอดการจำลอง)

TOMAWAC ใช้งานง่ายเป็นพิเศษ และสามารถพิจารณาปรากฏการณ์ทางกายภาพใดๆ ต่อไปนี้ได้:

• คลื่นที่เกิดจากลม
• การหักเหของแสงที่ด้านล่าง
• การหักเหของแสงเนื่องจากกระแสไฟฟ้า
• การกระจายพลังงานผ่านการแตกตัวของคลื่นใต้น้ำ
• การกระจายพลังงานผ่านการแตกตัวของคลื่นแบบสวนทาง

ในแต่ละจุดของโครงข่ายการคำนวณ TOMAWAC จะคำนวณข้อมูลต่อไปนี้:

• ความสูงคลื่นที่มีนัยสำคัญ
• ความถี่คลื่นเฉลี่ย
• ทิศทางคลื่นเฉลี่ย
• ความถี่คลื่นสูงสุด
• กระแสไฟฟ้าที่เกิดจากคลื่น
• ความเครียดจากรังสี

TOMAWAC ได้รับการตรวจสอบความถูกต้องด้วยกรณีทดสอบที่หลากหลายและถูกนำไปใช้ในการศึกษามากมายแล้ว จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับโครงการทางวิศวกรรม เช่น การออกแบบโครงสร้างทางทะเลการขนส่งตะกอนโดยคลื่น การศึกษาเกี่ยวกับกระแสน้ำ เป็นต้น

เช่นเดียวกับโมดูลอื่นๆ ทั้งหมดของระบบ TELEMAC-MASCARET แบบเปิด TOMAWAC ได้รับประโยชน์จากฟังก์ชันการสร้างตาข่ายและการแสดงผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพของระบบ นอกจากนี้ยังง่ายต่อการเชื่อมโยง TOMAWAC กับโมดูลด้านอุทกพลศาสตร์หรือการขนส่งของแข็ง และสามารถใช้ตารางคำนวณเดียวกันสำหรับโมดูลต่างๆ (TELEMAC-2D, SISYPHE, TELEMAC-3D เป็นต้น) ได้อีกด้วย

เช่นเดียวกับโมดูลทั้งหมดของระบบ TELEMAC-MASCARET แบบเปิด TOMAWAC ได้รับการพัฒนาตามขั้นตอนการประกันคุณภาพที่ปฏิบัติตามในแผนกศึกษาและวิจัยของ Electricité de France ซอฟต์แวร์นี้มาพร้อมกับเอกสารครบชุด ได้แก่ คำอธิบายทางทฤษฎี คู่มือผู้ใช้และขั้นตอนแรก ไฟล์ตรวจสอบความถูกต้อง ฯลฯ

SISYPHE เป็นโมดูลจำลองการเคลื่อนย้ายตะกอนและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างพื้นทะเลที่ทันสมัยที่สุดของระบบจำลอง TELEMAC-MASCARET SISYPHE สามารถใช้จำลองกระบวนการเปลี่ยนแปลงรูปร่างที่ซับซ้อนในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย เช่น ชายฝั่ง แม่น้ำ ทะเลสาบ และปากแม่น้ำ สำหรับอัตราการไหล ขนาดตะกอน และรูปแบบการเคลื่อนย้ายตะกอนที่แตกต่างกัน

ใน SISYPHE กระบวนการเคลื่อนย้ายตะกอนจะถูกจัดกลุ่มเป็น ตะกอนพื้น ตะกอนแขวนลอย หรือตะกอนรวม โดยมีคลังความสัมพันธ์การเคลื่อนย้ายตะกอนพื้นอย่างครอบคลุม SISYPHE สามารถใช้ได้กับตะกอนที่ไม่เกาะตัวกัน ซึ่งอาจเป็นแบบสม่ำเสมอ (ขนาดเดียว) หรือไม่สม่ำเสมอ (หลายขนาด) ตะกอนที่เกาะตัวกัน (แบบจำลองการรวมตัวแบบหลายชั้น) รวมถึงส่วนผสมของทรายและโคลน กระบวนการทางกายภาพหลายอย่างถูกรวมเข้าไว้ใน SISYPHE เช่น อิทธิพลของกระแสน้ำรองเพื่อจับภาพสนามการไหลที่ซับซ้อนซึ่งเกิดจากความโค้งของช่องทางได้อย่างแม่นยำ ผลกระทบของความลาดชันของพื้นแม่น้ำที่เกี่ยวข้องกับอิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ตัวทำนายความขรุขระของพื้นแม่น้ำ และพื้นที่ของพื้นแม่น้ำที่ไม่สามารถถูกกัดเซาะได้ เป็นต้น

สำหรับการคำนวณเฉพาะกระแสน้ำ SISYPHE สามารถเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับโมดูลน้ำตื้นเฉลี่ยความลึก TELEMAC-2D หรือโมดูล Navier-Stokes เฉลี่ยแบบเรย์โนลด์สามมิติ TELEMAC-3D ได้ เพื่อพิจารณาผลกระทบของคลื่นหรือคลื่นและกระแสน้ำรวมกัน SISYPHE สามารถเชื่อมต่อภายในกับโมดูลคลื่น TOMAWAC ได้

SISYPHE สามารถขยายและปรับแต่งให้ตรงตามความต้องการเฉพาะได้อย่างง่ายดาย โดยการแก้ไขไฟล์ Fortran ที่ใช้งานง่ายและอ่านง่าย เพื่อช่วยเหลือชุมชนผู้ใช้และนักพัฒนา SISYPHE จึงมีตัวอย่าง การทดสอบการตรวจสอบ และการทดสอบความถูกต้องจำนวนมากสำหรับแอปพลิเคชันต่างๆ

เทคนิคเชิงตัวเลขแบบ ปริมาตรจำกัดเป็นลักษณะทั่วไปของโมดูลทั้งหมดเพื่อให้มั่นใจได้ว่าทั้งน้ำและสารติดตามสามารถคงสภาพได้ดีในสภาวะที่มีการแห้งและเปียกซ้ำๆ

• รายชื่อซอฟต์แวร์พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ

• www.opentelemac.org , www.openmascaret.org เก็บถาวรเมื่อ 2013-04-22 ที่Wayback Machine
• docs.opentelemac.org
• wiki.opentelemac.org
• cis.opentelemac.org
• svn.opentelemac.org