Satura rādītājs:
- Definīcija - ko nozīmē skaitļošanas šķidruma dinamika (CFD)?
- Techopedia izskaidro skaitļošanas šķidruma dinamiku (CFD)
Definīcija - ko nozīmē skaitļošanas šķidruma dinamika (CFD)?
Skaitļojoša šķidruma dinamika (CFD) ir fizikas nozare, kas nodarbojas ar šķidruma mehānikas izpēti: šķidrums, plazmas un gāzes un spēki, kas uz tiem iedarbojas. CFG pamatā ir Navjē-sitiena vienādojumi, kas apraksta kustīgā šķidruma spiedienu, ātrumu, blīvumu un temperatūru. Tas izmanto skaitliskās metodes, matemātisko modelēšanu un programmatūras rīkus, lai risinātu un analizētu problēmas, kas saistītas ar šķidruma plūsmām, un izmanto jaunākās datortehnikas un elegantās programmēšanas metodes, lai modelētu un simulētu šķidruma un gāzes mijiedarbību ar virsmām, kā noteikts robežnosacījumos. Tas dod ieskatu plūsmas modeļos, kurus būtu grūti, dārgi vai neiespējami izpētīt, izmantojot tradicionālās metodes.
Techopedia izskaidro skaitļošanas šķidruma dinamiku (CFD)
Skaitļojoša šķidruma dinamika ir šķidruma mehānikas nozare, kurā tiek izmantoti dažādi algoritmi un skaitliskā analīze, lai analizētu un atrisinātu problēmas, kas saistītas ar šķidruma plūsmām. Galvenā uzmanība tiek pievērsta datoru izmantošanai un datu modelēšanai, lai modelētu un analizētu šķidruma plūsmu attiecībā pret virsmu. Reālās pasaules lietojumos ietilpst gaisa plūsmas analīze lidmašīnas aerodinamiskā projekta izstrādei vai laivas korpusa hidrodinamisko īpašību analīze, naftas un ūdens cauruļvadu rūpnieciskais dizains un daudz kas cits.
CFD simulācija tomēr nedod simtprocentīgi ticamu rezultātu ievadīto datu neprecizitāšu vai tālredzīgu minējumu dēļ. Šīs problēmas matemātiskie modeļi arī var būt nepietiekami, un rezultātu precizitāti ierobežo pieejamā skaitļošanas jauda.
Metodika:
- Noteiktās problēmas fiziskās robežas
- Apjoms, ko nosaka robežas, kas sadalītas šūnās vai acīs
- Definētā fizikālā modelēšana: kustības, starojuma, entalpijas un sugu saglabāšanas vienādojumi
- Noteikti robežnosacījumi
- Tiek sākta simulācija
- Veikta datu analīze un vizualizācija
CFD projektēšanas cikla galvenās sastāvdaļas ir šādas:
- Analītiķis - norāda risināmo problēmu
- Modelis un metodes - izteiktas matemātiski
- Programmatūra - iemieso zināšanas un nodrošina algoritmus
- Datortehnika - faktiskajiem aprēķiniem, un analītiķim jāpārbauda un jāinterpretē simulācijas rezultāti
