Eine rechnergestützte Strömungssimulation beinhaltet die Verwendung der fundamentalen Gesetze der Mechanik, die Anwendung von Gleichungen der Strömungsdynamik und die Modellierung, um ein physikalisches Problem mathematisch zu formulieren. Nach der Formulierung verwenden die Computerressourcen numerische Methoden, um die Gleichungen mithilfe einer CFD-Software zu lösen, um Näherungslösungen für die beteiligten physikalischen Eigenschaften zu erhalten.
Simulationen der numerischen Strömungsdynamik basieren auf der Navier-Stokes-Gleichung, die zur Beschreibung der Bewegung von Flüssigkeiten verwendet wird. Die Genauigkeit von CFD-Simulationen hängt von der Genauigkeit des Modells, den verwendeten Näherungen und Annahmen, der experimentellen Validierung und den verfügbaren Rechenressourcen ab. Es ist wichtig, die Unsicherheiten und Fehler in der numerischen Strömungssimulation zu charakterisieren, um sie als effektives Werkzeug für Design und Analyse verwenden zu können.
Es gibt drei Hauptmethoden, um das Verhalten von Flüssigkeiten und ihre Wechselwirkung mit der Umgebung vorherzusagen — experimentell, analytisch und numerisch. Numerische Strömungsmechanik ist die numerische Methode zur Simulation stationärer und instationärer Flüssigkeitsbewegungen mithilfe von Rechenmethoden und Hardware.
Numerische Strömungsmechanik ist eine etablierte Methode, die häufig verwendet wird, um experimentelle und analytische Methoden zu ersetzen oder zu ergänzen, um das technische Design und die Analyse alltäglicher Produkte zu unterstützen.
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