Skip to main content
K zobrazení této stránky byl použit automatický překlad. Chcete ji raději zobrazit v angličtině?

Výpočetní simulace dynamiky tekutin

Simulace výpočetní dynamiky tekutin (CFD) jsou založeny na Navier-Stokesově rovnici, která se používá k popisu pohybu tekutin.

Co je výpočetní dynamika tekutin?

Výpočetní simulace dynamiky tekutin zahrnuje použití základních zákonů mechaniky, řídících rovnic dynamiky tekutin a modelování k matematické formulaci fyzikálního problému. Jakmile jsou formulovány, výpočetní zdroje používají numerické metody k řešení rovnic pomocí softwaru CFD k získání přibližných řešení pro příslušné fyzikální vlastnosti.

Výpočetní simulace dynamiky tekutin jsou založeny na Navier-Stokesově rovnici, která se používá k popisu pohybu tekutin. Přesnost simulací CFD závisí na věrnosti modelu, použitých aproximacích a předpokladech, experimentální validaci a dostupných výpočetních prostředcích. Je nezbytné charakterizovat nejistoty a chyby ve výpočetní simulaci dynamiky tekutin, aby byla použita jako účinný nástroj při návrhu a analýze.

Existují tři hlavní metody predikce chování tekutin a jejich interakce s okolním prostředím - experimentální, analytické a numerické. Výpočetní dynamika tekutin je numerická metoda simulace ustáleného a nestabilního pohybu tekutin pomocí výpočetních metod a hardwaru.

Výpočetní dynamika tekutin je dobře zavedená metodika, která se často používá k nahrazení nebo doplnění experimentálních a analytických metod, které pomáhají při inženýrském návrhu a analýze každodenních produktů.

Související produkty: Simcenter STAR-CCM+ | Simcenter FLOEFD | Simcenter Flotherm | Simcenter Flotherm XT | Ateliér designu baterií Simcenter

Snímek obrazovky softwaru pro simulaci multifyzikální výpočetní dynamiky tekutin.
Vizuální simulace výpočetní dynamiky tekutin (CFD) ze softwaru Simcenter STAR-CCM+.

Využijte simulace CFD napříč obory

V tomto průvodci řešeními se dozvíte více o kapalinách a tepelných řešeních Simcenter.

Odhalte výhody

Výpočetní dynamika tekutin je dobře zavedená metodika, která se často používá k nahrazení nebo doplnění experimentálních a analytických metod, které pomáhají při inženýrském návrhu a analýze každodenních produktů. Ve srovnání s prototypováním a experimenty nabízejí simulace CFD následující výhody.

Zvyšte výkon

Výpočetní simulace dynamiky tekutin umožňuje rychle analyzovat a prozkoumat technické možnosti pro zvýšení výkonu produktu.

Zkrácení času

Simulace CFD vám pomůže přinést optimalizované návrhy produktů na trh rychleji než metoda sestavení a testování.

Snížení nákladů

Využitím výpočetní dynamiky tekutin můžete výrazně snížit náklady na vývoj produktů ve srovnání s tradičními procesy návrhu založenými na prototypech.

Kroky v procesu simulace CFD

Bez ohledu na software se všechny výpočetní simulace dynamiky tekutin řídí těmito zobecněnými kroky.

Síťování grafiky ze softwaru Simcenter STAR-CCM+.

Předzpracování

Fáze předzpracování zahrnuje vytvoření geometrie a její přípravu pro simulaci CFD. V procesu zvaném vytváření sítí nebo generování mřížky nástroj CFD rozdělí doménu na malé objemy/buňky. Uživatel aplikuje průtokové podmínky, vlastnosti kapaliny a počáteční okrajové podmínky.

Software pro simulaci CFD začíná iterativně řešit diskretizované rovnice pomocí řešiče CFD.

Řešení

Software pro simulaci CFD začíná iterativně řešit diskretizované rovnice pomocí řešiče CFD. Tento krok může vyžadovat značné množství času nebo výpočetních zdrojů. U složitých simulací se stále více podniků obrací na cloud computing jako nákladově efektivní řešení tohoto problému.

Robotické rameno se zářícími modrými čarami na tmavém pozadí se vzory desek plošných spojů

Postprocesování

Po dokončení řešení je dalším krokem analýza a vizualizace výsledků simulace kvalitativně a kvantitativně pomocí zpráv, monitorů, grafů, 2D/3D obrázků a animací. V této fázi je také zahrnuto ověření a validace výsledků.

Multifyzikální výpočetní dynamika tekutin

Moderní výpočetní dynamika tekutin je více než jen schopnost simulovat a předpovídat průtok tekutin a chování přenosu tepla. Dnes je CFD začleněno do multidisciplinárního prostředí počítačově podporovaného inženýrství (CAE), což umožňuje inženýrům modelovat širokou škálu fyziky související s tekutinami, od reakčních toků po aeroakustiku, od vícefázových toků po dynamiku částic, od chlazení elektroniky po aerodynamiku a těsně je spojit s související dynamikou tekutin. To má zásadní význam ve světě stále složitějších produktů, které vyžadují holistické inženýrství napříč doménami k dosažení maximálního výkonu.

Prozkoumejte související produkty simulace CFD

Vyzkoušejte bezplatné zkušební verze softwaru

Simcenter STAR-CCM+ maketa dvou závodních kočárků.

Zkušební verze Simcenter STAR-CCM+

  • Simulace výkonu produktu v plném měřítku a za reálných provozních podmínek
  • Prozkoumejte stovky návrhů prováděním testů digitálně, což vede k inovativním řešením
  • Zkraťte dobu simulace výpočetní dynamiky tekutin ze dnů na hodiny
Snímek obrazovky Simcenter FLOEFD pro NX

Zkušební verze Simcenter FLOEFD

  • Vyzkoušejte výpočetní simulaci dynamiky tekutin přímo v počítačově podporovaném návrhu (CAD) pomocí skutečné geometrie se softwarem Simcenter FLOEFD
  • Získejte praktické zkušenosti se studiemi simulace průtoku kapaliny a analýzou přenosu tepla již dříve, ať už používáte NX, Solid Edge nebo Creo
Simcenter Flotherm electronics software pro termickou analýzu online zkušební verze 2U Server příklad simulace včetně tepelné analýzy PCB.

Zkušební verze Simcenter Flotherm

  • Získejte znalosti v rychlé a přesné simulaci tepelného návrhu spolehlivé elektroniky
  • Učte se s příklady a rozvíjejte své návrhy
  • Výukové programy pro bezproblémový import dat ECAD pro modely PCB, optimalizaci chladiče, přechodnou analýzu, chlazení kapalinou a kalibraci modelu

Často kladené otázky

Hlídat

Webinář na vyžádání | Předefinování umění možného ve výpočetní simulaci dynamiky tekutin.

Poslechněte si

Podcast | Minulost, současnost a budoucnost výpočetní dynamiky tekutin s Dr. Simonem Fischerem.

Číst

Blogy | Objevte všechny blogy Simcenter o výpočetní dynamice tekutin.