Obsah:
- Definícia - Čo znamená počítačová dynamika tekutín (CFD)?
- Techopedia vysvetľuje výpočtovú dynamiku tekutín (CFD)
Definícia - Čo znamená počítačová dynamika tekutín (CFD)?
Výpočtová dynamika tekutín (CFD) je odvetvie fyziky, ktoré sa zaoberá štúdiom mechaniky tekutín: kvapaliny, plazmy a plynov a síl, ktoré na ne pôsobia. CFG je založený na Navier-Strokeových rovniciach, ktoré popisujú vzťah medzi tlakom, rýchlosťou, hustotou a teplotou pohybujúcej sa tekutiny. Využíva numerické metódy, matematické modelovanie a softvérové nástroje na riešenie a analýzu problémov, ktoré zahŕňajú toky tekutín, a využíva najnovšie počítačové hardvérové a elegantné programovacie techniky na modelovanie a simuláciu interakcií kvapalín a plynov s povrchmi, ako sú definované okrajovými podmienkami. Toto poskytuje pohľad na vzorce prúdenia, ktoré by bolo ťažké, nákladné alebo nemožné študovať pomocou tradičných techník.
Techopedia vysvetľuje výpočtovú dynamiku tekutín (CFD)
Výpočtová dynamika tekutín je odvetvie mechaniky tekutín, ktoré využíva rôzne algoritmy a numerické analýzy s cieľom analyzovať a riešiť problémy týkajúce sa tokov tekutín. Hlavným cieľom je použitie počítačov a modelovanie údajov s cieľom simulovať a analyzovať, ako tekutina prúdi vzhľadom na povrch. Medzi aplikácie v reálnom svete patrí analýza prúdenia vzduchu pre konštrukciu aerodynamického lietadla alebo analýza hydrodynamických vlastností trupu lode, priemyselný návrh ropovodného a vodovodného potrubia a mnoho ďalších.
Simulácia CFD však neprináša 100% spoľahlivý výsledok kvôli nepresnostiam alebo nepresným odhadom vložených údajov. Matematické modely problému môžu byť tiež neprimerané a presnosť výsledkov je obmedzená dostupným výpočtovým výkonom.
metodológie:
- Fyzické hranice definovaného problému
- Objem definovaný hranicami rozdelenými na bunky alebo oká
- Definované fyzikálne modelovanie: pohybové rovnice, žiarenie, entalpia a ochrana druhov
- Hraničné podmienky sú definované
- Simulácia je spustená
- Vykonala sa analýza údajov a vizualizácia
Hlavné komponenty konštrukčného cyklu CFD sú tieto:
- Analytik - uvádza problém, ktorý sa má vyriešiť
- Model a metódy - vyjadrené matematicky
- Softvér - stelesňuje vedomosti a poskytuje algoritmy
- Počítačový hardvér - pre skutočné výpočty musí analytik skontrolovať a interpretovať výsledky simulácie
