Skip to main content
Denne siden vises ved hjelp av automatisk oversettelse. Vis på engelsk i stedet?

Beregningsmessig fluiddynamikksimulering

Beregningsmessig fluiddynamikk (CFD) simuleringer er basert på Navier-Stokes-ligningen, brukt til å beskrive bevegelse av væsker.

Hva er beregningsvæskedynamikk?

En beregningsmessig fluiddynamikksimulering innebærer å bruke de grunnleggende lovene i mekanikk, styrende ligninger for væskedynamikk og modellering for å formulere et fysisk problem matematisk. Når de er formulert, bruker databehandlingsressurser numeriske metoder for å løse ligningene ved hjelp av CFD-programvare for å oppnå omtrentlige løsninger for de fysiske egenskapene som er involvert.

Beregningsmessige væskedynamikksimuleringer er basert på Navier-Stokes-ligningen, brukt til å beskrive bevegelse av væsker. Nøyaktigheten av CFD-simuleringer avhenger av modellens troskap, tilnærminger og antagelser som brukes, eksperimentell validering og tilgjengelige databehandlingsressurser. Det er viktig å karakterisere usikkerhetene og feilene i beregningsvæskedynamikksimuleringen for å bruke den som et effektivt verktøy i design og analyse.

Det er tre hovedmetoder for å forutsi væskens oppførsel og deres interaksjon med omgivelsene - eksperimentell, analytisk og numerisk. Beregningsvæskedynamikk er den numeriske metoden for å simulere jevn og ustabil væskebevegelse ved hjelp av beregningsmetoder og maskinvare.

Beregningsvæskedynamikk er en veletablert metodikk som ofte brukes til å erstatte eller supplere eksperimentelle og analytiske metoder for å hjelpe teknisk design og analyse av hverdagsprodukter.

Relaterte produkter: Simcenter STAR-CCM+ | Simcenter FLOEFD | Simcenter Flotherm | Simcenter Flotherm XT | Simcenter batteridesignstudio

Skjermbilde av programvare for simulering av multifysikk beregningsfluiddynamikk.
Visuell simulering av beregningsvæskedynamikk (CFD) fra Simcenter STAR-CCM+-programvaren.

Utnytt CFD-simulering på tvers av fagområder

Utforsk denne løsningsveiledningen for å lære mer om Simcenter væsker og termiske løsninger.

Avdekk fordelene

Beregningsvæskedynamikk er en veletablert metodikk som ofte brukes til å erstatte eller supplere eksperimentelle og analytiske metoder for å hjelpe teknisk design og analyse av hverdagsprodukter. Sammenlignet med prototyping og eksperimenter, tilbyr CFD-simuleringer følgende fordeler.

Øk ytelsen

Beregningsmessig fluiddynamikksimulering lar deg raskt analysere og utforske tekniske muligheter for økt produktytelse.

Tidsreduksjon

CFD-simulering hjelper deg med å bringe optimaliserte produktdesign til markedet raskere enn en bygg-og-testmetode.

Kostnadsreduksjon

Ved å utnytte beregningsvæskedynamikk kan du redusere produktutviklingskostnadene betydelig sammenlignet med tradisjonelle prototypebaserte designprosesser.

Trinn i CFD-simuleringsprosessen

Uansett programvare følger alle beregningsmessige væskedynamikksimuleringer disse generaliserte trinnene.

Sammenkobling av grafikk fra Simcenter STAR-CCM+-programvaren.

Forbehandling

Forbehandlingsstadiet innebærer å lage geometrien og forberede den for CFD-simulering. I en prosess som kalles netting eller rutenettgenerering, bryter CFD-verktøyet opp domenet i små volumer/celler. Brukeren anvender strømningsbetingelser, fluidegenskaper og innledende grensebetingelser.

CFD-simuleringsprogramvaren begynner iterativt å løse de diskretiserte ligningene ved hjelp av CFD-løseren.

Løse

CFD-simuleringsprogramvaren begynner iterativt å løse de diskretiserte ligningene ved hjelp av CFD-løseren. Dette trinnet kan kreve betydelig tid eller databehandlingsressurser. For komplekse simuleringer vender flere bedrifter seg til cloud computing som en kostnadseffektiv løsning på dette problemet.

Robotarm med glødende blå linjer mot en mørk bakgrunn med kretskortmønstre

Etterbehandling

Når løsningen er fullført, er neste trinn å analysere og visualisere resultatene av simuleringen kvalitativt og kvantitativt ved hjelp av rapporter, skjermer, plott, 2D/3D-bilder og animasjoner. Verifisering og validering av resultatene er også inkludert i dette stadiet.

Multifysikk beregningsvæskedynamikk

Moderne beregningsvæskedynamikk er mer enn bare evnen til å simulere og forutsi væskestrøm og varmeoverføringsatferd. I dag er CFD innebygd i et tverrfaglig datastøttet ingeniørmiljø (CAE), som gjør det mulig for ingeniører å modellere et bredt spekter av væskerelatert fysikk, fra reaksjonsstrømmer til aeroakustikk, fra flerfasestrømmer til partikkeldynamikk, fra elektronikkkjøling til aerodynamikk og tett koble dem til relatert væskedynamikk. Dette er av grunnleggende betydning i en verden av stadig mer komplekse produkter som krever helhetlig prosjektering på tvers av domener for å oppnå maksimal ytelse.

Utforsk CFD-simuleringsrelaterte produkter

Prøv gratis prøveversjoner av programvare

Simcenter STAR-CCM+ modell av to racervogner.

Simcenter STAR-CCM+ prøveversjon

  • Simulere produktytelse i full skala og under virkelige driftsforhold
  • Utforsk hundrevis av design ved å utføre tester digitalt, noe som fører til innovative løsninger
  • Reduser simuleringstiden for beregningsvæskedynamikk fra dager til timer
Skjermbilde av Simcenter FLOEFD for NX

Simcenter FLOEFD-prøveversjon

  • Opplev beregningssimulering av væskedynamikk direkte i datastøttet design (CAD) ved hjelp av faktisk geometri med Simcenter FLOEFD software
  • Få praktisk erfaring med frontlasting av fluidstrømningssimuleringsstudier og varmeoverføringsanalyse tidligere, enten du bruker NX, Solid Edge eller Creo
Simcenter Flotherm elektronikk termisk analyseprogramvare online prøveversjon 2U Server-simuleringseksempel inkl PCB termisk analyse.

Simcenter Flotherm-prøveversjon

  • Få ferdigheter i rask, nøyaktig simulering for termisk design av pålitelig elektronikk
  • Lær med eksempler og utvikle designene dine
  • Veiledninger om sømløs ECAD-dataimport for PCB-modeller, optimalisering av kjøleribber, forbigående analyse, væskekjøling og modellkalibrering

Ofte stilte spørsmål

Se

Webinar på forespørsel | Omdefinere kunsten om det mulige i beregningsmessig fluiddynamikksimulering.

Lytt

Podcast | Fortiden, nåtiden og fremtiden for beregningsvæskedynamikk med Dr Simon Fischer.

Lese

Blogger | Oppdag alle Simcenter beregningsfluiddynamikk-blogger.