Mục lục:
- Định nghĩa - Động lực học chất lỏng tính toán (CFD) có nghĩa là gì?
- Techopedia giải thích Động lực học chất lỏng tính toán (CFD)
Định nghĩa - Động lực học chất lỏng tính toán (CFD) có nghĩa là gì?
Động lực học chất lỏng tính toán (CFD) là một nhánh của vật lý liên quan đến việc nghiên cứu cơ học của chất lỏng: chất lỏng, plasma và khí và lực tác dụng lên chúng. CFG dựa trên các phương trình Navier-Stroke mô tả mức độ áp suất, vận tốc, mật độ và nhiệt độ của chất lỏng chuyển động có liên quan như thế nào. Nó sử dụng các phương pháp số, mô hình toán học và các công cụ phần mềm để giải quyết và phân tích các vấn đề liên quan đến dòng chất lỏng và sử dụng các kỹ thuật lập trình thanh lịch và phần cứng mới nhất để mô hình hóa và mô phỏng các tương tác chất lỏng và khí với bề mặt, như được xác định bởi các điều kiện biên. Điều này cung cấp cái nhìn sâu sắc về các mô hình dòng chảy sẽ khó khăn, tốn kém hoặc không thể nghiên cứu bằng cách sử dụng các kỹ thuật truyền thống.
Techopedia giải thích Động lực học chất lỏng tính toán (CFD)
Động lực học chất lỏng tính toán là một nhánh của cơ học chất lỏng sử dụng các thuật toán và phân tích số khác nhau để phân tích và giải quyết các vấn đề liên quan đến dòng chất lỏng. Trọng tâm chính là việc sử dụng máy tính và mô hình hóa dữ liệu để mô phỏng và phân tích cách chất lỏng chảy đối với bề mặt. Các ứng dụng trong thế giới thực bao gồm phân tích lưu lượng không khí cho thiết kế máy bay khí động học hoặc phân tích các tính chất thủy động lực học của thân thuyền, thiết kế công nghiệp của đường ống dẫn dầu và nước, và nhiều hơn nữa.
Tuy nhiên, một mô phỏng CFD không mang lại kết quả đáng tin cậy 100 phần trăm do những dự đoán không chính xác hoặc có tầm nhìn xa về dữ liệu được nhập. Các mô hình toán học của vấn đề trong tay cũng có thể không đầy đủ và tính chính xác của kết quả bị giới hạn bởi khả năng tính toán có sẵn.
Phương pháp luận:
- Giới hạn vật lý của vấn đề được xác định
- Khối lượng được xác định bởi giới hạn được chia thành các ô hoặc lưới
- Mô hình vật lý được xác định: các phương trình của chuyển động, bức xạ, entanpy và bảo tồn loài
- Điều kiện biên được xác định
- Mô phỏng được bắt đầu
- Phân tích dữ liệu và trực quan thực hiện
Các thành phần chính của chu trình thiết kế CFD như sau:
- Nhà phân tích - nêu vấn đề cần giải quyết
- Mô hình và phương pháp - thể hiện bằng toán học
- Phần mềm - hiện thân kiến thức và cung cấp các thuật toán
- Phần cứng máy tính - để tính toán thực tế và nhà phân tích phải kiểm tra và giải thích kết quả mô phỏng
