Skip to main content
Denna sida visas med automatisk översättning. Visa på engelska istället?

Beräkningssimulering av vätskedynamik

Beräkningsvätskedynamik (CFD) simuleringar baseras på Navier-Stokes ekvation, som används för att beskriva vätskans rörelse.

Vad är beräkningsvätskedynamik?

En beräkningssimulering av vätskedynamik innebär att man använder mekanikens grundläggande lagar, styr ekvationer för fluiddynamik och modellering för att formulera ett fysiskt problem matematiskt. När de väl har formulerats använder beräkningsresurser numeriska metoder för att lösa ekvationerna med hjälp av CFD-programvara för att få ungefärliga lösningar för de fysiska egenskaperna som är inblandade.

Beräkningsvätskedynamiksimuleringar baseras på Navier-Stokes ekvation, som används för att beskriva vätskans rörelse. Noggrannheten i CFD-simuleringar beror på modellens trohet, approximationer och antaganden som används, experimentell validering och tillgängliga beräkningsresurser. Det är viktigt att karakterisera osäkerheter och fel i beräkningsvätskedynamiksimuleringen för att använda den som ett effektivt verktyg i design och analys.

Det finns tre huvudmetoder för att förutsäga beteendet hos vätskor och deras interaktion med den omgivande miljön - experimentell, analytisk och numerisk. Beräkningsvätskedynamik är den numeriska metoden för att simulera stadig och ostadig vätskerörelse med hjälp av beräkningsmetoder och hårdvara.

Beräkningsvätskedynamik är en väletablerad metod som ofta används för att ersätta eller komplettera experimentella och analytiska metoder för att underlätta teknisk design och analys av vardagliga produkter.

Relaterade produkter: Simcenter STAR-CCM+ | Simcenter FLOEFD | Simcenter Flotherm | Simcenter Flotherm XT | Simcenter Batteridesign Studio

Multiphysics computational fluid dynamics simulation software screenshot.
Visuell simulering av flödesdynamik (CFD) från Simcenter STAR-CCM+ programvara.

Utnyttja CFD-simulering över olika discipliner

Utforska den här lösningsguiden för att lära dig mer om Simcenters vätskor och termiska lösningar.

Upptäck fördelarna

Beräkningsvätskedynamik är en väletablerad metod som ofta används för att ersätta eller komplettera experimentella och analytiska metoder för att underlätta teknisk design och analys av vardagliga produkter. Jämfört med prototyper och experiment erbjuder CFD-simuleringar följande fördelar.

Öka prestandan

Beräkningssimulering av vätskedynamik gör att du snabbt kan analysera och utforska tekniska möjligheter för ökad produktprestanda.

Tidsminskning

CFD-simulering hjälper dig att få optimerad produktdesign till marknaden snabbare än en bygg-och-testmetod.

Kostnadsminskning

Med hjälp av beräkningsvätskedynamik kan du avsevärt minska dina produktutvecklingskostnader jämfört med traditionella prototypbaserade designprocesser.

Steg i CFD-simuleringsprocessen

Oavsett programvara följer alla beräkningsvätskedynamiksimuleringar dessa generaliserade steg.

Sammanlänkning av grafik från Simcenter STAR-CCM+ programvara.

Förbehandling

Förbehandlingssteget innebär att skapa geometrin och förbereda den för CFD-simulering. I en process som kallas nätning eller rutnätsgenerering bryter CFD-verktyget upp domänen i små volymer/celler. Användaren tillämpar flödesförhållanden, vätskeegenskaper och initiala gränsvillkor.

CFD-simuleringsprogramvaran börjar iterativt lösa de diskretiserade ekvationerna med hjälp av CFD-lösaren.

Lösa

CFD-simuleringsprogramvaran börjar iterativt lösa de diskretiserade ekvationerna med hjälp av CFD-lösaren. Detta steg kan kräva betydande tid eller datorresurser. För komplexa simuleringar vänder sig fler företag till cloud computing som en kostnadseffektiv lösning på denna fråga.

Robotarm med glödande blå linjer mot en mörk bakgrund med kretskortsmönster

Efterbehandling

När lösningen är klar är nästa steg att analysera och visualisera resultaten av simuleringen kvalitativt och kvantitativt med hjälp av rapporter, bildskärmar, diagram, 2D/3D-bilder och animationer. Verifiering och validering av resultaten ingår också i detta skede.

Multifysik beräkningsvätskedynamik

Modern beräkningsvätskedynamik är mer än bara förmågan att simulera och förutsäga vätskeflöde och värmeöverföringsbeteende. Idag är CFD inbäddat i en multidisciplinär datorstödd ingenjörsmiljö (CAE), vilket gör det möjligt för ingenjörer att modellera ett brett spektrum av vätskerelaterad fysik, från reaktionsflöden till aeroakustik, från flerfasflöden till partikeldynamik, från elektronikkylning till aerodynamik och tätt koppla dem till relaterad vätskedynamik. Detta är av grundläggande betydelse i en värld av alltmer komplexa produkter som kräver holistisk teknik över domäner för att uppnå maximal prestanda.

Utforska CFD-simuleringsrelaterade produkter

Prova kostnadsfria programvaruprovningar

Simcenter STAR-CCM+ modell av två racingvagnar.

Testversion av Simcenter STAR-CCM+

  • Simulera produktprestanda i full skala och under verkliga driftsförhållanden
  • Utforska hundratals mönster genom att utföra tester digitalt, vilket leder till innovativa lösningar
  • Minska simuleringstiden för beräkning av vätskedynamik från dagar till timmar
Skärmdump av Simcenter FLOEFD för NX

Simcenter FLOEFD-prövning

  • Upplev beräkningssimulering av vätskedynamik direkt i datorstödd design (CAD) med hjälp av verklig geometri med Simcenter FLOEFD software
  • Få praktisk erfarenhet av simuleringsstudier av vätskeflödessimulering och värmeöverföringsanalys tidigare, oavsett om du använder NX, Solid Edge eller Creo
Simcenter Flotherm elektronikprogramvara för termisk analys online-test 2U Serversimuleringsexempel inkl PCB termisk analys.

Simcenter Flotherm testversion

  • Få kunskaper i snabb, exakt simulering för termisk design av pålitlig elektronik
  • Lär dig med exempel och utveckla dina mönster
  • Handledning om sömlös ECAD-dataimport för PCB-modeller, kylflänsoptimering, transientanalys, vätskekylning och modellkalibrering

Vanliga frågor

Titta

Webbseminarium på begäran | Omdefiniera konsten för det möjliga i beräkningssimulering av vätskedynamik.

Lyssna

Podcast | Det förflutna, nutiden och framtiden för beräkningsvätskedynamik med Dr Simon Fischer.

Läsa

Bloggar | Upptäck alla Simcenter Computational Fluid Dynamics bloggar.