Πίνακας περιεχομένων:
- Ορισμός - Τι σημαίνει η Υπολογιστική Ρευστοδυναμική (CFD);
- Η Techopedia εξηγεί την Υπολογιστική Ρευστοδυναμική (CFD)
Ορισμός - Τι σημαίνει η Υπολογιστική Ρευστοδυναμική (CFD);
Η υπολογιστική δυναμική ρευστού (CFD) είναι ένας κλάδος της φυσικής που ασχολείται με τη μελέτη της μηχανικής του ρευστού: υγρού, πλασμάτων και αερίων και των δυνάμεων που ενεργούν πάνω τους. Το CFG βασίζεται σε εξισώσεις Navier-Stroke που περιγράφουν το πώς σχετίζονται η πίεση, η ταχύτητα, η πυκνότητα και η θερμοκρασία ενός κινούμενου υγρού. Χρησιμοποιεί αριθμητικές μεθόδους, μαθηματικά μοντέλα και εργαλεία λογισμικού για την επίλυση και ανάλυση προβλημάτων που σχετίζονται με ρευστά και χρησιμοποιεί τις τελευταίες τεχνολογίες υπολογιστών και κομψές τεχνικές προγραμματισμού για να μοντελοποιήσουν και να προσομοιώσουν αλληλεπιδράσεις υγρών και αερίων με επιφάνειες, όπως ορίζονται από τις οριακές συνθήκες. Αυτό δίνει μια εικόνα για τα πρότυπα ροής που θα ήταν δύσκολο, δαπανηρό ή αδύνατο να μελετηθεί χρησιμοποιώντας παραδοσιακές τεχνικές.
Η Techopedia εξηγεί την Υπολογιστική Ρευστοδυναμική (CFD)
Η υπολογιστική δυναμική του ρευστού είναι ένας κλάδος της μηχανικής ρευστών που χρησιμοποιεί διαφορετικούς αλγορίθμους και αριθμητική ανάλυση για να αναλύσει και να επιλύσει προβλήματα που σχετίζονται με ρευστές ροές. Η κύρια εστίαση είναι η χρήση υπολογιστών και μοντελοποίησης δεδομένων για την προσομοίωση και ανάλυση του τρόπου ροής ρευστού σε σχέση με μια επιφάνεια. Οι πραγματικές εφαρμογές περιλαμβάνουν ανάλυση ροής αέρα για σχεδιασμό αεροδυναμικού αεροσκάφους ή ανάλυση υδροδυναμικών ιδιοτήτων σκάφους πλοίου, βιομηχανικό σχεδιασμό πετρελαίου και σωληνώσεων νερού και πολλά άλλα.
Μια προσομοίωση CFD, ωστόσο, δεν αποφέρει 100 τοις εκατό αξιόπιστο αποτέλεσμα λόγω ανακριβειών ή φανερών εικασιών των εισαγομένων δεδομένων. Τα μαθηματικά μοντέλα του προβλήματος στο χέρι μπορεί επίσης να είναι ανεπαρκή και η ακρίβεια των αποτελεσμάτων περιορίζεται από την διαθέσιμη υπολογιστική ισχύ.
Μεθοδολογία:
- Φυσικά όρια του ορισθέντος προβλήματος
- Όγκος που ορίζεται από τα όρια που διαιρούνται σε κελιά ή μάτια
- Ορισμός φυσικής μοντελοποίησης: εξισώσεις κίνησης, ακτινοβολίας, ενθαλπίας και διατήρησης ειδών
- Ορίζονται οι οριακές συνθήκες
- Ξεκίνησε η προσομοίωση
- Ανάλυση και οπτικοποίηση δεδομένων πραγματοποιήθηκε
Τα βασικά στοιχεία ενός κύκλου σχεδιασμού CFD είναι τα εξής:
- Αναλυτής - αναφέρει το πρόβλημα που πρέπει να λυθεί
- Μοντέλο και μέθοδοι - εκφρασμένες μαθηματικά
- Λογισμικό - ενσωματώνει γνώση και παρέχει αλγόριθμους
- Εξοπλισμός υπολογιστών - για πραγματικούς υπολογισμούς, και ένας αναλυτής πρέπει να επιθεωρήσει και να ερμηνεύσει τα αποτελέσματα προσομοίωσης
