计算机模拟求解流体力学方程,计算流体力学CFD及其应用

关键词：计算流体力学(CFD) 应用

正文：

阅读有关计算流体力学的资料，我对于计算流体力学有一些了解。由于计算流体力学与我所学专业有一定联系。以下，我便对于计算流体力学进行简要的阐述并简略介绍其应用。

首先是我对计算流体力学概念的理解。计算流体力学( Computational Fluid Dynamics , 以下简称为CFD) 是基于计算机技术的一种数值计算工具, 用于求解流体的流动和传热问题。它是流体力学的一个分支, 用于求解固定几何形状空间内的流体的动量、热量和质量方程以及相关的其它方程, 并通过计算机模拟获得某种流体在特定条件下的有关数据。CFD 最早运用于汽车制造业、航天业及核工业[见Scott G M , Richardson P1The application of computational fluid dynamics in the food industry1Trends in Food Science and Technology 8 (4) : 119～124] , 用离散方程解决空气动力学中的流体力学问题。

这里是CFD的简要概述。CFD 计算相对于实验研究, 具有成本低、速度快、资料完备、可以模拟真实及理想条件等优点。20 世纪60 年代末, CFD 技术已经在流体力学各相关行业得到了广泛的应用[见Parviz M ,John K1Tackling turbulence with supercomputers1Science American ,1 :276] 。

CFD有多种计算方法，而主要有三种: 差分法、有限元法、有限体积法。计算流体力学是多领域交叉的学科, 涉及计算机科学、流体力学、偏微分方程的数学理论、计算几何学、数值分析等学科。这些学科的交叉融合, 相互促进和支持, 也推动着这些学科的深入发展。

以下是我从阅读过程中总结的CFD几点优势：

(1) 可以更细致地分析、研究流体的流动、物质和能量的传递等过程;

(2) 可以容易地改变实验条件、参数, 以获取大量在传统实验中很难得到的信息资料;

(3) 整个研究、设计所花的时间大大减少;

(4) 可以方便地用于那些无法实现具体测量的场合, 如高温、危险的环境;

(5) 根据模拟数据, 可以全方位的控制过程和优化设计。

当我们着手研究一项课题时, 我们首先需要建立模型: 根据相关专业知识将问题用数学方法表达出来。然后就是如何利用CFD 软件, 对问题进行求解、分析。整个CFD 处理过程大致包括三个部分:

计算机模拟求解流体力学方程,计算流体力学CFD及其应用相关推荐

《FLUENT 14.0超级学习手册》——第1章流体力学与计算流体力学基础1.1 流体力学基础...
本节书摘来自异步社区<FLUENT 14.0超级学习手册>一书中的第1章,第1.1节,作者: 唐家鹏更多章节内容可以访问云栖社区"异步社区"公众号查看. 第1章流体 ...
《ANSYS CFX 14.0超级学习手册》——第1章　流体力学与计算流体力学基础1.1　流体力学基础...
本节书摘来自异步社区<ANSYS CFX 14.0超级学习手册>一书中的第1章,第1.1节,作者: 高飞 , 李昕更多章节内容可以访问云栖社区"异步社区"公众号查看. ...
计算流体力学简介(一)——一些基本概念
偏微分方程与常微分方程偏微分方程和常微分方程的区别主要就是体现在待求解函数是一元函数还是多元函数. 多元函数存在对不同自变量的偏导数,因此这种带有多元函数偏导数的方程就是偏微分方程.而对于只有一个自 ...
计算机模拟求解流体力学方程,基于CFD方法对圆盘空化器超空泡流动的数值模拟_计算流体力学-论文网...
论文摘要:为分析不同来流速度对超空泡形态及流体动力特性的影响,基于粘流理论和有限体积方法,对水下运动的圆盘空化器产生的超空泡流动进行了数值模拟.得到了空泡形态.阻力.阻力系数与航行体速度之间的关系.数 ...
Matlab 编程《计算流体力学基础及应用（约翰D安德森）》全亚声速等熵喷管流动CFD解法拉瓦尔喷管非守恒形式方程解法
Matlab 编程 <计算流体力学基础及应用(约翰D安德森)> 全亚声速等熵喷管流动CFD解法拉瓦尔喷管非守恒形式方程解法问题之全亚声速等熵喷管流动的CFD解法初始化参数迭代过 ...
计算机模拟求解流体力学方程,大学物理中流体力学问题的计算机模拟研究.PDF...
大学物理中流体力学问题的计算机模拟研究.PDF 大学物理中流体力学问题的计算机模拟研究马增威,胡南,李锐峰,李蕊,韦建卫 (重庆理工大学光电信息学院,重庆 400054 ) 摘要:格子玻尔兹曼 ...
利用计算流体力学（CFD）方法求解流场
计算流体力学(CFD)是一种利用数学模型和计算机技术来研究物理流动问题的方法.通过对流体运动的数学建模,并使用数值解法计算流场,从而获得流体的速度.压力.温度等物理量的分布.这种方法在航空.航天.石油 ...
C++ 偏微分数值计算库_一文带你了解计算流体力学CFD及其应用领域
计算流体力学的发展计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics)简写为CFD,经过半个世纪的迅猛发展,这门学科已经是相当的成熟了,一个重要的标志就是近几十年来,各种CFD ...
计算流体力学(CFD)学习小记1 ANSYS Icepak入门
前言最近需要解决一个比较麻烦的问题:车载充电机(OBC)散热器的设计.散热器太小,MOSFET估计会炸:散热器太大,则无法满足功率密度指标的要求.与很多电力电子的工程师交流过,散热器设计估计仅次于E ...
计算流体力学1-流体力学的控制方程
文章目录前言一.流动控制方程的推导及其物理含义的讨论.适用于CFD 计算的控制方程形式 1.1 引言 1.2 流动模型 1.3 实质导数 1.4 速度的散度及其物理意义 1.5 连续方程 1.5. ...

计算机模拟求解流体力学方程,计算流体力学CFD及其应用

计算机模拟求解流体力学方程,计算流体力学CFD及其应用相关推荐

最新文章

热门文章