Définition - Que signifie la dynamique des fluides computationnelle (CFD)?
La dynamique des fluides computationnelle (CFD) est une branche de la physique qui traite de l'étude de la mécanique des fluides: liquide, plasmas et gaz et forces agissant sur eux. CFG est basé sur les équations de Navier-Stroke qui décrivent comment la pression, la vitesse, la densité et la température d'un fluide en mouvement sont liées. Il utilise des méthodes numériques, une modélisation mathématique et des outils logiciels pour résoudre et analyser des problèmes impliquant des écoulements de fluides et utilise les dernières technologies en matière de matériel informatique et d'élégantes techniques de programmation pour modéliser et simuler les interactions liquides et gazeuses avec des surfaces, telles que définies par les conditions aux limites. Cela donne un aperçu des modèles d'écoulement qui seraient difficiles, coûteux ou impossibles à étudier à l'aide de techniques traditionnelles.
Definir Tech explique la dynamique des fluides computationnelle (CFD)
La dynamique des fluides computationnelle est une branche de la mécanique des fluides qui utilise différents algorithmes et analyses numériques pour analyser et résoudre des problèmes impliquant des écoulements de fluides. L'objectif principal est l'utilisation d'ordinateurs et de modélisation de données afin de simuler et d'analyser comment un fluide s'écoule par rapport à une surface. Les applications du monde réel incluent l'analyse du flux d'air pour la conception d'un avion aérodynamique ou l'analyse des propriétés hydrodynamiques d'une coque de bateau, la conception industrielle de canalisations d'huile et d'eau, et bien d'autres.
Une simulation CFD, cependant, ne donne pas un résultat fiable à 100% en raison de l'imprécision ou des suppositions farfelues des données entrées. Les modèles mathématiques du problème en question peuvent également être inadéquats et la précision des résultats est limitée par la puissance de calcul disponible.
Méthodologie:
- Limites physiques du problème définies
- Volume défini par les limites divisées en cellules ou maillages
- Modélisation physique définie: les équations de mouvement, de rayonnement, d'enthalpie et de conservation des espèces
- Conditions aux limites définies
- La simulation démarre
- Analyse et visualisation des données effectuées
Les principaux composants d'un cycle de conception CFD sont les suivants:
- Analyste - énonce le problème à résoudre
- Modèle et méthodes - exprimés mathématiquement
- Logiciel - incarne les connaissances et fournit des algorithmes
- Matériel informatique - pour les calculs réels, et un analyste doit inspecter et interpréter les résultats de la simulation