История развития
Появлению программы Борей 3D предшествовала разработка других программ того-же разработчика и аналогичной направленности.
Программа «TermoStab»
Предназначена для расчетов нестационарного температурного поля грунтов.
Правообладатель: ООО «Старый Дом».
Год выпуска 2006г.
Программа TermoStab характеризовалась ручным построением расчетной сетки, выполняла расчеты на многоядерных CPU.
Программа TermoStab обладала скромными на сегодняшний день возможностями. Расчет теплофизических свойств грунтов и граничных условий приходилось выполнять в MS Excel и загружать в виде csv файлов. Особенностью отображения результатов являлась полная закраска ячеек сетки одним цветом. Все результаты расчетов аккумулировались в оперативной памяти без автоматической выгрузки расчетов на диск, в связи с чем, имелись серьезные ограничения по размерам расчетной сетки и количеству расчетных дат на которые производилось сохранение результатов.
Программа «Freezer»
Предназначена для составление прогноза изменений температурного режима многолетнемерзлых грунтов численными методами.
Правообладатель: ОАО «ВНИПИгаздобыча».
Год выпуска 2011г.
Программа Freezer характеризуется устранением наиболее крупных недочетов программы TermoStab, а именно автоматическое построение расчетной сетки, расчет теплофизических свойств грунтов и значений граничных условий, асинхронная запись результатов расчетов на диск для освобождения оперативной памяти и т.д. Как и в программе TermoStab расчеты выполнялись на многоядерных CPU.
Результаты испытания СОУ на Чаяндинском НГКМ показали, что реализованные во Freezer (принятые по данным СТО Газпром 2-2.1-390-2009) методики расчета тепловых характеристик СОУ не всегда адекватно описывают реальные зависимости. С выходом изменения 1 к СП 25.13330.2012 (от 07.10.2016 года) изменились расчетные методы теплофизических свойств грунтов, данные изменения не учтены в программе Freezer.
Неудачным архитектурным решением оказалось использование для сохранения на диск стандартных средств .Net Framework. Было сложно контролировать версии файлов, при изменении внутреннего строения объектов программы или смене компилятора ранее сохраненные файлы не читались.
Для отрисовки 3D объектов, использовался интерфейс программирования WPF что не позволяло быстро изменять отображение результатов расчета, текст выводился поверх модели и имелись артефакты при отображении прозрачных объектов.
Программа «Борей 3D»
Правообладатель: Усачев А.А.
Год выпуска 2018г.
Программа Борей 3D имеет полностью переработанный интерфейс и ядро программы. Относительно программы Freezer имеются много улучшений.
Программа Борей 3D характеризуется расширенным набором реализованных методик расчета теплофизических свойств грунтов (СП 25.13330.2012 (изм.1), СНиП 2.02.04-88, Гаврильев, Аксенов, Хрусталев, Роман) и граничных условий (Хрусталев, Павлов, Осокин, Иванов, Шендер, и др.). Добавлено много проверок корректности исходных данных (в программе Freezer ошибки исходных данных приводили к ошибкам расчетного модуля). Расширены возможности по вводу граничных условий, которые возможно задать произвольно по времени (а не только помесячно). Особое внимание уделено трендам температур, скорости ветра, высотам снежного покрова.
В зависимости от версии расчеты выполняются как на многоядерных CPU, так и на GPU (видеокартах) с применением технологии CUDA.
Моделирование работы СОУ производиться путем постановки граничных условий второго рода в виде внутренних источников/стоков теплоты. Алгоритм расчета СОУ встроен в вычислительный алгоритм программы и выполняется на каждом шаге итерации. При решении теплового баланса по СОУ на каждом шаге итерации также проверяются критерии запуска и остановки работы СОУ.
Разработан вычислительный алгоритм с динамическим разбиением области на подобласти с явной и неявной вычислительной схемой. Возможно, определить рельеф модели, рельеф вертикальной планировки. Разработаны инструменты перемещения, копирования, поворота, масштабирования, операции массив, копирование/вставки из буфера обмена. Ускорен алгоритм сохранения/загрузки результатов расчета. Применен алгоритм сжатия данных результатов расчета. Для отрисовки применен интерфейс программирования DirectX 11, что решило многие проблемы отрисовки программы Freezer.