Skip to main content
Această pagină este afișată prin traducere automată. Vizualizați în schimb în limba engleză?

Simulare computațională a dinamicii fluidelor

Simulările computaționale ale dinamicii fluidelor (CFD) se bazează pe ecuația Navier-Stokes, utilizată pentru a descrie mișcarea fluidelor.

Ce este dinamica fluidelor computaționale?

O simulare computațională a dinamicii fluidelor implică utilizarea legilor fundamentale ale mecanicii, guvernarea ecuațiilor dinamicii fluidelor și modelarea pentru a formula o problemă fizică matematic. Odată formulate, resursele de calcul utilizează metode numerice pentru a rezolva ecuațiile folosind software-ul CFD pentru a obține soluții aproximative pentru proprietățile fizice implicate.

Simulările computaționale ale dinamicii fluidelor se bazează pe ecuația Navier-Stokes, utilizată pentru a descrie mișcarea fluidelor. Precizia simulărilor CFD depinde de fidelitatea modelului, aproximările și ipotezele utilizate, validarea experimentală și resursele de calcul disponibile. Este esențial să caracterizăm incertitudinile și erorile din simularea dinamicii fluidelor computaționale pentru a o utiliza ca instrument eficient în proiectare și analiză.

Există trei metode principale de prezicere a comportamentului fluidelor și a interacțiunii lor cu mediul înconjurător - experimental, analitic și numeric. Dinamica fluidelor computaționale este metoda numerică de simulare a mișcării constante și instabile a fluidului folosind metode de calcul și hardware.

Dinamica fluidelor computaționale este o metodologie bine stabilită adesea folosită pentru a înlocui sau completa metodele experimentale și analitice pentru a ajuta proiectarea și analiza ingineriei produselor de zi cu zi.

Produse similare: Simcenter STAR-CCM+ | Simcenter FLOEFD | Simcenter Flotherm | Simcenter Flotherm XT | Studioul de proiectare a bateriilor Simcenter

Multiphysics computational fluid dynamics simulation software screenshot.
Simulare vizuală computațională a dinamicii fluidelor (CFD) din software-ul Simcenter STAR-CCM+.

Folosiți simularea CFD între discipline

Explorați acest ghid de soluții pentru a afla mai multe despre fluidele și soluțiile termice Simcenter.

Explorați ghidul de soluții

Descoperiți beneficiile

Dinamica fluidelor computaționale este o metodologie bine stabilită adesea folosită pentru a înlocui sau completa metodele experimentale și analitice pentru a ajuta proiectarea și analiza ingineriei produselor de zi cu zi. Comparativ cu prototiparea și experimentele, simulările CFD oferă următoarele beneficii.

Creșteți performanța

Simularea computațională a dinamicii fluidelor vă permite să analizați și să explorați rapid posibilitățile de inginerie pentru creșterea performanței produsului.

Reducerea timpului

Simularea CFD vă ajută să aduceți pe piață modele de produse optimizate mai repede decât o metodă de construire și testare.

Reducerea costurilor

Folosind dinamica fluidelor computaționale, puteți reduce semnificativ costurile de dezvoltare a produsului în comparație cu procesele tradiționale de proiectare bazate pe prototipuri.

Pași în procesul de simulare CFD

Indiferent de software, toate simulările computaționale ale dinamicii fluidelor urmează acești pași generalizați.

Plasarea grafică din software-ul Simcenter STAR-CCM+.

Preprocesare

Etapa de preprocesare implică crearea geometriei și pregătirea acesteia pentru simularea CFD. Într-un proces numit meshing sau generare de grilă, instrumentul CFD descompune domeniul în volume/celule mici. Utilizatorul aplică condițiile de curgere, proprietățile fluidului și condițiile limită inițiale.

Software-ul de simulare CFD începe să rezolve iterativ ecuațiile discretizate folosind rezolvatorul CFD.

Rezolvarea

Software-ul de simulare CFD începe să rezolve iterativ ecuațiile discretizate folosind rezolvatorul CFD. Acest pas poate necesita timp semnificativ sau resurse de calcul. Pentru simulări complexe, mai multe întreprinderi apelează la cloud computing ca o soluție rentabilă pentru această problemă.

Braț robotizat cu linii albastre strălucitoare pe un fundal întunecat cu modele de plăci de circuit

Postprocesare

Odată ce rezolvarea este finalizată, următorul pas este analiza și vizualizarea rezultatelor simulării calitativ și cantitativ folosind rapoarte, monitoare, diagrame, imagini 2D/3D și animații. Verificarea și validarea rezultatelor sunt, de asemenea, incluse în această etapă.

Dinamica fluidelor computaționale multifizică

Dinamica modernă a fluidelor computaționale este mai mult decât capacitatea de a simula și prezice fluxul de fluid și comportamentul de transfer de căldură. Astăzi, CFD este încorporat într-un mediu multidisciplinar de inginerie asistată de computer (CAE), permițând inginerilor să modeleze o gamă largă de fizică legată de fluide, de la fluxuri de reacție la aeroacustică, de la fluxuri multifazice la dinamica particulelor, de la răcirea electronică la aerodinamică și să le cupleze strâns la dinamica fluidelor aferente. Acest lucru este de o importanță fundamentală într-o lume a produselor din ce în ce mai complexe care necesită inginerie holistică între domenii pentru a obține performanțe maxime.

Explorați produsele legate de simularea CFD

Simcenter STAR-CCM+ machetă a două cărucioare de curse.
Simcenter

Simcenter STAR-CCM+ CFD software

Simcenter STAR-CCM+este un software multifizic computațional de dinamică a fluidelor (CFD). Permite inginerilor CFD să modeleze complexitatea și să exploreze posibilitățile produselor care funcționează în condiții reale.
O schemă de proiectare creată prin Simcenter FLOEFD.
Simcenter

Simcenter FLOEFD software

Simcenter FLOEFD este un software CFD complet încorporat în CAD pentru designeri. Scurtează dezvoltarea prin simularea fluxului de fluid și analiza termică mai devreme, lucrând cu geometria CAD direct în NX, Solid Edge, CATIA sau Creo.
Model 3D generat de computer al componentelor electronice pe o placă de circuit cu vizualizare de distribuție a căldurii
Simcenter

Simcenter Flotherm software

Simcenter Flotherm, software de simulare CFD de răcire electronică, oferă analize termice precise și rapide pentru a sprijini dezvoltarea unui twin digital termic: de la explorarea conceptului pre-CAD, proiectare detaliată până la verificare.

Încercați versiuni de încercări gratuite ale software-ului

Simcenter STAR-CCM+ machetă a două cărucioare de curse.

Încercare Simcenter STAR-CCM+

  • Simulați performanța produsului la scară completă și în condiții de funcționare din lumea reală
  • Explorați sute de modele prin efectuarea de teste digitale, ducând la soluții inovatoare
  • Reduceți timpul de simulare a dinamicii fluidelor computaționale de la zile la ore
Captură de ecran a Simcenter FLOEFD pentru NX

Studiul Simcenter FLOEFD

  • Experimentați simularea computațională a dinamicii fluidelor direct în proiectarea asistată de computer (CAD) utilizând geometria reală cu software-ul Simcenter FLOEFD
  • Obțineți experiență practică în studiile de simulare a debitului de fluid cu încărcare frontală și analiza transferului de căldură mai devreme, indiferent dacă utilizați NX, Solid Edge sau Creo
Simcenter Flotherm electronic software de analiză termică test online 2U Server exemplu de simulare a serverului, inclusiv analiză termică PCB.

Studiul Simcenter Flotherm

  • Obțineți competență în simularea rapidă și precisă pentru proiectarea termică a electronicii fiabile
  • Învață cu exemple și dezvoltă-ți desenele
  • Tutoriale privind importul de date ECAD fără probleme pentru modelele PCB, optimizarea radiatorului, analiza tranzitorie, răcirea lichidului și calibrarea modelului

Întrebări frecvente

Urmăriți

Webinar la cerere | Redefinirea artei posibilului în simularea computațională a dinamicii fluidelor.

Ascultă

Podcast | Trecutul, prezentul și viitorul dinamicii fluidelor computaționale cu Dr. Simon Fischer.

Citiți

Bloguri | Descoperiți toate blogurile Simcenter privind dinamica fluidelor computaționale.