תוכן עניינים:
הגדרה - מה המשמעות של דינמיקת נוזלים חישוביים (CFD)?
דינמיקת נוזלים חישוביים (CFD) היא ענף של פיזיקה העוסק במחקר המכניקה של הנוזל: נוזל, פלזמות וגזים וכוחות הפועלים עליהם. CFG מבוסס על משוואות Navier-Stroke המתארות את הקשר בין לחץ, מהירות, צפיפות וטמפרטורה של נוזל נע. הוא עושה שימוש בשיטות מספריות, דוגמנות מתמטיות וכלי תוכנה כדי לפתור ולנתח בעיות הכרוכות בזרימת נוזלים ומשתמש בחדשות המחשבות במחשבים ובטכניקות תכנות אלגנטיות כדי לדגמן ולדמות אינטראקציות נוזלים וגז עם משטחים, כפי שהוגדרו על ידי תנאי גבול. זה נותן תובנה לדפוסי זרימה שיהיה קשה, יקר או בלתי אפשרי ללמוד בטכניקות מסורתיות.
Techopedia מסביר דינמיקת נוזלים חישוביים (CFD)
דינמיקת נוזלים חישוביים היא ענף של מכניקת נוזלים העושה שימוש באלגוריתמים שונים ובניתוח מספרי על מנת לנתח ולפתור בעיות הכרוכות בזרימת נוזלים. המוקד העיקרי הוא השימוש במחשבים ובמודלים של נתונים על מנת לדמות ולנתח כיצד זורם נוזל ביחס למשטח. יישומים בעולם האמיתי כוללים ניתוח זרימת אוויר לתכנון אווירי אווירודינמי של מטוסים או ניתוח של התכונות ההידרו-דינמיות של גוף הסירה, תכנון תעשייתי של צנרת נפט ומים, ורבים אחרים.
עם זאת, סימולציה של CFD אינה מניבה תוצאה אמינה של מאה אחוז בגלל דיוק או ניחושים מופרכים של הנתונים שהוגשו. מודלים מתמטיים של הבעיה הנדונה עשויים גם להיות לא מספיקים, ודיוק התוצאות מוגבל על ידי כוח המחשוב הזמין.
מתודולוגיה:
- גבולות פיזיים של הבעיה שהוגדרה
- נפח המוגדר על ידי הגבולות המחולקים לתאים או רשתות
- דוגמנות פיזית מוגדרת: משוואות התנועה, הקרינה, האנטלפיה ושימור המינים
- תנאי גבול מוגדרים
- ההדמיה מתחילה
- ביצוע ניתוח ויזואליזציה של נתונים
המרכיבים העיקריים של מחזור תכנון CFD הם הבאים:
- אנליסט - מציין את הבעיה שיש לפתור
- מודל ושיטות - מבוטאים באופן מתמטי
- תוכנה - מגלמת ידע ומספקת אלגוריתמים
- חומרת מחשב - לצורך חישובים בפועל, ואנליסט צריך לבדוק ולפרש תוצאות סימולציה
