计算流体动力学(computational Fluid Dynamics,简称CFD)是通过计算机数值计算和图像显示,对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统所做的分析,比如模拟并研究液体、气体以及热量的流动等。 流体分析让工程师在建立造价昂贵的物理样机之前,能够对其设计进行模拟并研究液体、气体以及热量的流动。通过模拟流体流动,设计师可以判断气体是否按计划在机器中循环、热量是否能够在产品以足够快的速度流动以避免过热,或者产品是否可以展现出预期的空气动力学效果。如果使用流体分析时暴露出问题,设计师就可以修改设计,并运行更多的流体分析,判断其是否可行,而不是使用大量的物理样机来验证每次设计。
| 分析类型 | 具体内容 |
|---|---|
| 1. 基本流动分析 | 速度场、压力场、流线分布、湍流强度、边界层分离 |
| 2. 传热分析 | 热传导(固体内部)、对流换热(流体与固体壁面)、热辐射(高温场景) |
| 3. 多相流分析 | 气-液混合(气泡、液滴)、液-固混合(泥沙沉降、颗粒输送)、气-固流化床 |
| 4. 组分输运与反应 | 污染物扩散、气体混合、燃烧化学反应、电池电化学 |
| 5. 动网格与流固耦合 | 阀门开闭运动、飞机机翼颤振、心脏瓣膜血流冲击 |
主要分析领域
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