jump to content

ASTUTE 2020 (Cymraeg)

Hyrwyddo, Cefnogi ac Ysbrydoli merched mewn Dynameg Hylif Cyfrifiadol (CFD)

Hyrwyddo, Cefnogi ac Ysbrydoli merched mewn Dynameg Hylif Cyfrifiadol (CFD)

08/03/2019


Dr Jennifer Thompson

"Fel rhan o’m rôl yn ASTUTE rydw i bob amser wedi teimlo bod fy holl gydweithwyr yn fy nghalonogi, fy nghefnogi ac yn fy ngwerthfawrogi. Yn fy marn i, os ydych chi’n credu’n angerddol yn eich pwnc ac yn meddu ar wybodaeth dda yn eich maes, bydd pobl yn gwrando ar y pethau sydd gennych chi i’w dweud, heb boeni beth yw eich rhywedd".

Jennifer, dywedwch wrthyn ni am eich cefndir a beth ddaeth â chi at fodelu Deinameg Hylif Gyfrifiadurol (CFD) yn y lle cyntaf?

Yn eitha cynnar yn fy addysg fe deimlais i fod y pynciau STEM yn arbennig o addas i fi, ac roeddwn i’n chwilfrydig ynghylch “sut mae pethau’n gweithio?” ... O ganlyniad, fe wnaeth fy athrawon fy nhywys i ystyried peirianneg fel gyrfa... fe es i ymlaen i astudio Gwyddor Peirianneg (MEng) ym Mhrifysgol Rhydychen, ac arbenigo mewn peirianneg fecanyddol gyda ffocws ar ddeinameg hylif, yn arbennig ymddygiad llif cyflymdra uchel. Roeddwn i’n cael bod llif uwchsonig a ffurfiad tonnau sioc ac ati yn arbennig o ddiddorol, ac fel rhan o’m prosiect Meistr roedd rhaid i mi gipio a mesur ymddygiad llif sioc gan ddefnyddio techneg ffotograffiaeth arbenigol. Fodd bynnag, mae dulliau arbrofol o fesur llif yn tueddu i fod yn llafurus iawn, ac o ganlyniad, wrth i’m gyrfa ddatblygu, fe ddechreuais i ddefnyddio Deinameg Hylif Gyfrifiadurol (CFD).  Techneg fodelu rymus yw CFD sy’n caniatáu astudio a dadansoddi’n fanwl brosesau llif ac aml-ffiseg; trwyddi gallwch “weld” nodweddion llif sy’n anweledig i’r llygad trwy blotio cyfuchliniau buanedd a phwysedd. Fe ddefnyddiais i CFD gyntaf fel rhan o astudiaeth ar wella arwyddnodau pibellau gwacáu awyrennau wrth godi i’r awyr a glanio’n fertigol neu ar ôl rhediad byr (V/STOL), cyn symud ymlaen i wneud EngD ym Mhrifysgol Abertawe, gyda phrosiect ASTUTE. Yn fy EngD fe ges i gyfle i ganolbwyntio ar ddefnyddio CFD i ddatrys prosesau Diwydiannol byd go iawn sy’n defnyddio hylif neu nwyon. Bellach rwy’n defnyddio CFD yn fy ngwaith o ddydd i ddydd, ac rwy’n cael ei fod yn faes hynod ddiddorol a heriol i weithio ynddo.

Rydych chi wedi bod yn gweithio gydag ASTUTE 2020 ers 2011. Dywedwch wrthyn ni beth mae ASTUTE 2020 yn gwneud; pa gefnogaeth mae’r rhaglen yn ei darparu; a beth yw effaith Deinameg Hylif Gyfrifiadurol trwy eich gwaith gydag ASTUTE 2020?

Mae partneriaeth ASTUTE 2020 rhwng sawl Prifysgol, sy’n cael ei chefnogi gan yr UE, yn gweithio ar y cyd â’r Diwydiant Gweithgynhyrchu yng Nghymru i wreiddio technolegau gweithgynhyrchu uwch a chynaliadwy i’r dyfodol trwy gyfnewid gwybodaeth.

Tîm o beirianwyr mewn Prifysgolion yw ASTUTE 2020, ac maen nhw’n gweithio gyda’r diwydiant gweithgynhyrchu gwerth uchel ledled Cymru trwy drefniadau cydweithio effeithiol gydag academia, gyda’r nod o sbarduno cynhyrchiant a thwf o fewn y diwydiant. Gallwn ni gefnogi amrywiaeth o sectorau trwy hwyluso datblygu a mabwysiadu technolegau gweithgynhyrchu uwch a chynaliadwy, nwyddau gwerth uwch, a gwasanaethau’r dyfodol ar gyfer y farchnad fyd-eang.

Fy maes ffocws penodol i yw cynorthwyo cwmnïau gyda phrosesau gweithgynhyrchu sy’n galw am optimeiddio neu ddadansoddi trwy gymhwyso Deinameg Hylif Gyfrifiadurol (CFD) a modelu aml-ffiseg. Yn y rôl hon, rwyf wedi cael cyfle i gymhwyso CFD i amrywiaeth o wahanol broblemau byd go iawn; gan gynnwys: cymysgu mewn llestri cynhyrchu sypiau mawr; gwella gwasgariad nwy mewn system chwistrellu sy’n rhan o gyfnewidydd gwres; optimeiddio llif seiclon pan gaiff ei ddefnyddio i echdynnu gwres mewn gwaith prosesu plwm; gwella’r chwalu wrth doddi yn y broses o atomeiddio nwy; ac yn fwyaf diweddar, efelychu sut mae jetiau oerydd yn chwalu ar ebill dril sy’n troi er mwyn cynhyrchu llai o darth. Gwir foddhad gweithio fel rhan o ASTUTE 2020 yw bod canlyniad y gellir ei ddiffinio i’r prosiectau, sy’n sicrhau budd mewn rhyw ffordd i’r cwmni rydyn ni’n gweithio gyda nhw, trwy ganiatáu iddyn nhw ddyfnhau a datblygu eu dealltwriaeth o’r ffiseg cymhleth sy’n rhan o’r broses. Canlyniadau posibl iddyn nhw fyddai gwella effeithlonrwydd neu leihau effaith amgylcheddol, er enghraifft... ond mae rhywbeth diriaethol a buddiol yn deillio o’r gwaith bob tro. 

Delwedd Gyntaf: Atomeiddio Nwy – Jet Cyflymdra Uchel / Ail Ddelwedd: Llif nwy i mewn i siambr hylosgi

 

Hyd yma, beth fyddech chi’n dweud yw eich cyflawniad gorau gyda Modelu Peirianyddol Cyfrifiadurol?

Yn gyffredinol, byddai’n rhaid i mi ddweud bod yr amrywiaeth o wahanol brosesau rwyf wedi gallu eu hefelychu trwy gymhwyso CFD fel rhan o brosiect ASTUTE wedi bod yn gyffrous ac yn heriol dros ben. Hyd yma, rwy’n ymfalchïo fwyaf yn fy ngwaith efelychu ar gyfer y broses Atomeiddio Nwy. Proses weithgynhyrchu yw hon ar gyfer cynhyrchu powdr metel mân, sy’n cael ei ddefnyddio mewn amrywiaeth o gymwysiadau, gan gynnwys argraffu 3D, er enghraifft. Mae’r broses yn golygu bod metel tawdd yn cael ei gyflwyno dan ddisgyrchiant i lwybr jetiau nwy cyflymdra uchel (uwchsonig). Mae’r jetiau hyn yn effeithio ar y toddiant, ac mae rhyngweithio deinamig cymhleth yn digwydd rhwng y nwy a’r metel, fel bod y toddiant yn chwalu’n ddefnynnau mân sy’n oeri’n bowdr. Roedd y modelu CFD yn gofyn fy mod i’n cyfuno nifer o agweddau, gan gynnwys defnyddio model gronynnau arwahanol (DPM) i gipio ffurfiant y powdr. Llwyddais i ddatblygu offeryn rhagfynegi ansoddol cadarn ar gyfer y cwmni roedden ni’n gweithio gyda nhw... ond mae fy ngwaith yn y maes yma’n parhau, oherwydd rwyf am wneud y model yn well fyth ac yn fwy realistig.

Ydych chi wedi wynebu unrhyw heriau ym maes modelu Cyfrifiadurol oherwydd eich bod chi’n fenyw?

Yn bersonol dwy ddim yn teimlo bod y ffaith mai benyw ydw i wedi fy nal i nôl mewn unrhyw ffordd yn fy ngwaith ym maes deinameg hylif gyfrifiadurol. Rydw i wedi gweithio fel rhan o dîm o beirianwyr, a dydw i erioed wedi teimlo bod y ffaith mod i’n fenyw yn broblem. Fel rhan o’m rôl yn ASTUTE rydw i bob amser wedi teimlo bod fy holl gydweithwyr yn fy nghalonogi, fy nghefnogi ac yn fy ngwerthfawrogi. Yn fy marn i, os ydych chi’n credu’n angerddol yn eich pwnc ac yn meddu ar wybodaeth dda yn eich maes, bydd pobl yn gwrando ar y pethau sydd gennych chi i’w dweud, heb boeni beth yw eich rhywedd.

Delwedd ar y chwith: Powdr wedi’i atomeiddio wedi’i efelychu â DPM

Yn eich barn chi, beth yw’r technolegau sy’n creu newid pwysig ym maes modelu cyfrifiadurol?

Rwy’n credu bod y chwyldro “Data Mawr” sydd ar waith yn mynd i gael dylanwad aruthrol ar ddyfodol Peirianneg. Hyd yma, pŵer cyfrifo’r cyfrifiadur y mae gennych chi fynediad ato sydd wedi dylanwadu ar gymhlethdod a chywirdeb y gwaith posibl y gallwch chi ei wneud ag CFD. Ond wrth symud ymlaen, rwy’n credu y byddwn ni’n gweld llawer mwy o dechnegau efelychu yn cael eu cyfuno â thechnegau data mawr a dadansoddi data i greu “efeilliaid digidol” ar ffurf prosesau gweithgynhyrchu/diwydiannol. Bydd hyn i bob pwrpas yn dod ag CFD ac efelychiadau i mewn i amser go iawn, lle bydd modd addasu a gwella prosesau wrth iddynt ddatblygu, ar sail yr wybodaeth o’r efaill digidol.  Ar ben hynny, bydd ymgorffori realiti rhithwir wrth ddadansoddi ac edrych ar efelychiadau CFD yn chwyldroi dylunio cymhleth yn llwyr.

Yn eich barn chi, sut gallen ni annog mwy o fenywod i ymwneud â modelu cyfrifiadurol?

Mae angen i ferched gael mwy o anogaeth i ymwneud â phynciau STEM yn ifanc. Yn gyffredinol, mae angen dileu’r syniad yma bod Peirianneg yn fwy addas i ddynion. Mae peirianneg ar gyfer unrhyw un sydd â meddwl chwilfrydig sydd eisiau cyfrannu at ddatblygiad technoleg yn ein cymdeithas. Ddylai menywod ddim poeni bod mwy o ddynion ym maes peirianneg... ydw, yn ystod y rhan fwyaf o’m gyrfa rwyf wedi gweithio mewn amgylcheddau ac ar dimau sy’n cynnwys mwy o ddynion na benywod, ond dwy erioed wedi teimlo mod i’n dioddef camwahaniaethu nac anfantais mewn unrhyw ffordd oherwydd hynny. Pan fydd pawb yn cyrchu at yr un nod, dwy ddim yn credu bod ots beth yw eich rhywedd, gwneud y gwaith sy’n bwysig.

Eich hoff offeryn modelu cyfrifiadurol (gallai fod yn feddalwedd, yn gymhwysiad, yn ddeunydd... dywedwch chi)?

Mae’r rhan fwyaf o’m modelu cyfrifiadurol yn defnyddio meddalwedd CFD Ansys Fluent... dwy ddim yn siŵr mai “hoff” yw’r gair cywir, ond mae yn gwneud y gwaith (yn y diwedd – ar ôl rhywfaint o berswâd). Mae Fluent yn cynnwys pecyn helaeth o fodelau aml-ffiseg sy’n caniatáu efelychu problemau byd go iawn cymhleth dros ben. Ar ben hynny, mae’n cynnwys gallu ôl-brosesu cadarn sy’n golygu bod modd cynhyrchu delweddau/lluniau gwych o’r nodweddion llif a gyfrifwyd. Mae’r rhain yn ddefnyddiol dros ben, yn arbennig wrth gyflwyno canlyniadau i bobl ar lefel rheolwyr sy’n ymwneud yn llai â’r ochr dechnegol.  

Delwedd ar y dde: Efelychu effaith hylif ar ebill dril

Hoff funud yn eich gwaith pob dydd?

Yn nodweddiadol mae sicrhau bod efelychiad CFD yn rhedeg yn llwyddiannus yn broses ddigon cymhleth. Rydych chi’n dechrau gyda’r geometreg, yna’n cyfuno, cyn symud ymlaen i gyflawni hydoddiant sefydlog cyfun, a gall hynny gymryd nifer o wythnosau neu fisoedd, yn dibynnu ar ei gymhlethdod. Ond y funud orau bob amser yw pan fyddwch chi’n gwirio’ch canlyniadau ac yn gweld bod y model wedi cynhyrchu rhywbeth call, a’ch bod chi ar eich ffordd at gynhyrchu efelychiad cywir... mae wastod yn eitha cyffrous!

Cipio jet hylif yn chwalu ar ebill dril

 

Back