Il laboratorio interdipartimentale CFDHub nasce nel 2014 dall’iniziativa congiunta di alcuni gruppi di ricerca del Politecnico di Milano, legati tra loro dall’esigenza di avere a disposizione risorse di calcolo ad alte prestazioni e dall’utilizzo di codici di fluidodinamica computazionale (CFD). Grazie alla sinergia tra i dipartimenti di Energia (che si occupa anche del coordinamento e di tutti gli aspetti amministrativi), Chimica, Ingegneria Civile e Ambientale, Elettronica Informazione e Bioingegneria e Meccanica, oggi il laboratorio si occupa della gestione hardware e del coordinamento delle risorse di calcolo scientifico rese disponibili dai singoli Dipartimenti afferenti, proponendo soluzioni di calcolo e di gestione dell’infrastruttura con caratteristiche molto elevate aderenti agli standard più avanzati del calcolo HPC (High Performance Computing).

Il laboratorio, all’origine un cluster eterogeneo di nodi di calcolo e con limitata capacità di storage e di RAM,  negli ultimi cinque anni ha arricchito le proprie risorse e competenze, e vanta oggi un hardware più che raddoppiato e un’infrastruttura molto performante. L’hardware è installato in uno spazio di Ateneo protetto sia dal punto di vista fisico che elettrico, con filtri per la polvere e aria condizionata per il raffrescamento delle macchine. Allo stato attuale il centro di calcolo è composto di 174 nodi di calcolo per più di 3000 cores computazionali connessi con rete Infiniband, più di 13TB di RAM e più di 800TB di spazio disco.

Sul cluster sono installati i codici maggiormente diffusi nell’ambito della fluidodinamica computazionale, sia commerciali (ANSYS-Fluent, FDS, Star-CCM+, …), che open-source (OpenFOAM), ma sono installati anche software multiphysics (Comsol, Abaqus, Simulia, …), FEM (LS-Dyna, …) e per il pre- e post-processamento dei dati (Matlab, Python, Paraview, etc…). I nodi di calcolo possono essere utilizzati sia in modalità batch che interattiva, sia da riga di comando che da interfaccia grafica, utilizzando una piattaforma allo stato dell’arte per l’esportazione della grafica.

Recentemente, nell’ambito del progetto del Dipartimento di Eccellenza, il Dipartimento di Meccanica ha effettuato un significativo investimento incrementando le risorse computazionali HPC a disposizione degli utenti MeccPolimi sia per calcolo CFD che per calcolo strutturale, appoggiando la gestione di tali risorse al Laboratorio interdipartimentale CFDHub.

“La disponibilità del Laboratorio supporta tutte le attività di ricerca del Dipartimento nell’ambito dell’Ingegneria del Vento” dice il prof. Alberto Zasso, referente di Meccanica nel Comitato Scientifico di CFDHub “ed è ormai un preziosissimo strumento complementare alla Galleria del Vento. In particolare, modellando l’interazione vento-struttura, consente di sviluppare nuovi modelli per la simulazione di fenomeni complessi e di analizzare numericamente problemi che sperimentalmente possono essere osservati solo qualitativamente. Di grande interesse è l’interazione vento-ponti sospesi che consente di accoppiare la modellazione dinamica del ponte con quella aerodinamica del vento, ma anche l’effetto del vento su edifici alti e su grandi coperture, in particolare la definizione dei carichi sulle fondazioni e il dimensionamento delle facciate. L’attività di modellazione numerica del vento è fondamentale poi in ambito energia eolica, dove è possibile simulare numericamente l’interazione tra turbine eoliche e scie all’interno dei parchi eolici e sviluppare logiche di controllo ottimizzate per l’intero parco eolico. Più recentemente, a valle del significativo investimento effettuato nell’ambito del Dipartimento di Eccellenza, le risorse computazionali HPC a disposizione degli utenti MeccPolimi presso CFDHub sono state utilizzate anche per la valutazione del danno strutturale e del comportamento a fatica delle strutture”.

Nel corso del 2019, nell’ambito dell’ultima Call di Ateneo per i Laboratori Interdipartimentali, CFDHub è stato rifinanziato, consentendo il potenziamento e l’aggiornamento agli standard di ultima generazione dell’infrastruttura del Centro di Calcolo che consente la gestione delle risorse di calcolo dei vari dipartimenti afferenti, secondo gli standard più avanzati del calcolo HPC.