CFD 计算流体动力学

f(x) · 发表于 2009-8-28 21:46:58

CFD是英文Computational Fluid Dynamics（计算流体动力学）的简称。它是伴随着计算机技术、数值计算技术的发展而发展的。简单地说，CFD相当于"虚拟"地在计算机做实验，用以模拟仿真实际的流体流动情况。而其基本原理则是数值求解控制流体流动的微分方程，得出流体流动的流场在连续区域上的离散分布，从而近似模拟流体流动情况。即CFD=流体力学+热学+数值分析+计算机科学。流体力学主要概念有层流与湍流，牛顿流体与非牛顿流体等等。热学包括热力学与传热学。数值分析就是如何用计算机解人工很难完成的计算。如处理无解析解的方程。计算机科学要主要指计算机语言，如C，FORTRAN。还包括一些图形技术，如在后处理，为了使用户对结论有一个很直观的认识，就需要若干图表。应用领域 CFD凭借其强大的生命力，已广泛应用于许多领域：航空航天、汽车设计、船舶、生物制药、化学处理、石油天然气、发电系统、电子半导体、涡轮机械、HVAC、玻璃加工、家用电器、食品、材料、冶金、核能、聚合物加工、体育、环境等行业。主要CFD软件介绍计算流体力学（CFD）是近代流体力学，数值数学和计算机科学结合的产物，是一门具有强大生命力的边缘科学。它以电子计算机为工具，应用各种离散化的数学方法，对流体力学的各类问题进行数值实验、计算机模拟和分析研究，以解决各种实际问题。计算流体力学和相关的计算传热学，计算燃烧学的原理是用数值方法求解非线性联立的质量、能量、组分、动量和自定义的标量的微分方程组，求解结果能预报流动、传热、传质、燃烧等过程的细节，并成为过程装置优化和放大定量设计的有力工具。计算流体力学的基本特征是数值模拟和计算机实验，它从基本物理定理出发，在很大程度上替代了耗资巨大的流体动力学实验设备，在科学研究和工程技术中产生巨大的影响。目前比较好的CFD软件有：Fluent、CFX、Phoenics、Star-CD，除了Fluent是美国公司的软件外，其它三个都是英国公司的产品。