Obliczeniowa mechanika płynów
W dzisiejszym świecie Obliczeniowa mechanika płynów stał się tematem o dużym znaczeniu i zainteresowaniu wielu różnych osób. Niezależnie od tego, czy ze względu na swój wpływ na społeczeństwo, znaczenie na polu zawodowym czy rolę w historii, Obliczeniowa mechanika płynów przykuł uwagę osób w każdym wieku i o każdym pochodzeniu. W miarę upływu czasu znaczenie zrozumienia i głębokiej analizy wszystkiego, co jest związane z Obliczeniowa mechanika płynów, staje się oczywiste, ponieważ jego wpływ przekracza granice i obejmuje wiele aspektów codziennego życia. W tym artykule zagłębimy się w świat Obliczeniowa mechanika płynów, aby zbadać jego różne aspekty i odkryć jego prawdziwy wpływ na dzisiejszy świat.
_Mach_7_computational_fluid_dynamic_(CFD).jpg)
Obliczeniowa mechanika płynów, numeryczna mechanika płynów (ang. Computational Fluid Dynamics, CFD) – dział mechaniki płynów wykorzystujący metody numeryczne do rozwiązywania zagadnień przepływu płynów[1] wyrażonych zwykle w formie równanań Naviera-Stokesa i innych (np. równania energii).
Dzięki dyskretyzacji i numerycznemu rozwiązaniu cząstkowych równań różniczkowych opisujących przepływ, możliwe jest przybliżone wyznaczenie dlań rozkładu prędkości, ciśnienia, temperatury i innych parametrów[1]. Współczesne programy CFD pozwalają na rozwiązywanie przepływów z uwzględnieniem lepkości i ściśliwości, przepływów wielofazowych, przepływów w których występują reakcje chemiczne lub procesy spalania[2], a także np. siły elektromagnetyczne. Szerzej, możliwe są obliczenia interakcji z ciałem stałym (w tym przepływów przez struktury porowate), jak i przepływów w których czynnik jest płynem newtonowskim (niutonowskim) lub nienewtonowskim.
Większość współczesnych programów CFD[3] rozwiązuje równania Naviera-Stokesa (tj. równania zachowania pędu[4]) i dyskretyzuje je za pomocą metody objętości skończonych, metody elementów skończonych lub metody różnic skończonych. Powszechnie dostępne jest zarówno komercyjne oprogramowanie do CFD[3], jak i darmowe oprogramowanie tworzone zazwyczaj w ośrodkach akademickich[5] lub większych konsorcjach[6].
Oprogramowanie
- OpenFOAM[6]
- Autodesk Simulation CFD
- ANSYS Fluent
- ANSYS CFX
- Simcenter STAR-CCM+
Zobacz też
Przypisy
- ↑ a b Joel H. Ferziger, Milovan Perić, Robert L. Street, Computational Methods for Fluid Dynamics, „Springer”, 2020, DOI: 10.1007/978-3-319-99693-6 (ang.).
- ↑ Łukasz Kuban, Jakub Stempka, Artur Tyliszczak, A 3D-CFD study of a γ-type Stirling engine, „ScienceDirect”, 169, 2019, DOI: 10.1016/j.energy.2018.12.009 (ang.).
- ↑ a b ANSYS, ANSYS FLUENT online documentation , www.ansys.com, 2024 (ang.).
- ↑ George Keith Batchelor, An Introduction to Fluid Dynamics, Cambridge University Press, 1967, DOI: 10.1017/CBO9780511800955 (ang.).
- ↑ Stephane Popinet i inni, Basilisk code , basilisk.fr, 2015 (ang. • fr.).
- ↑ a b Open Foam Software, OpenCFD, Ltd. , Open CFD Ltd, 2004 (ang.), (Oprogramowanie Open Foam zostało formalnie ogłoszone w publikacji Weller et al., 1998: doi:10.1063/1.168744).