什么是CFD模拟?

 CFD 模拟是在计算机上求解流体动力学方程。

它是一种阐明各种物质的流动和发生的各种现象的方法,并在计算机上再现各种流动现象,应用于产品和设备的设计和开发。无需实际创建原型并进行实验;可以在计算机上进行模拟,从而减少时间和成本。

此外,它的优点是能够重现难以通过实验分析的复杂流动现象(例如湍流)。 

用于 CFD 模拟

CFD 模拟用于处理流体的各个领域。例如,在汽车和飞机的情况下,需要开发考虑空气阻力的设计,这需要使用CFD模拟进行再现。

根据其设计,它会对驾驶和飞行性能产生重大影响,从而提高燃油效率。此外,了解流经管道的气体和液体的特性是各种基础设施(电力、水、天然气)的基础知识。因此,CFD模拟被用于流体分析。 

CFD模拟原理

CFD 是计算流体动力学的缩写。

随着计算机性能的显着提高以及流动现象的数值分析变得实用,CFD 模拟也取得了进步。超级计算机的使用自1970年左右开始逐渐普及,并支持了CFD技术的进步。

即使流动现象难以通过实验进行分析,也可以使用纳维-斯托克斯方程通过数值模拟来再现流动。特别是,湍流问题仍然是无法解决的问题,无法进行经典分析,CFD 模拟发挥着重要作用。

模拟通常使用简化的物理模型来分析流体运动,从而导致实际流量存在误差。定义详细的物理模型来执行更准确的模拟会增加必须处理的计算量,这需要高规格的硬件和软件。

在这种情况下,超级计算机可以用来高速执行大量算术和图形处理。