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动量和能量守恒的控制方程来预测液体和气体流动的科学
或了解流体流动对产品或系统的影响时,
航空航天与国防:CFD还可以对飞机内部的复杂系统进行仿真(
新能源:了解氢燃料和其他替代燃料如何用于传统发动机,PEM电解储存和消耗,
医疗:CFD可以分析人体中的流体流动,
您需要确定在高维度层面将使用哪种方法,
一个可选步骤是将不同的单元组分配给不同的计算机进行并行处理
1.确定要求解的流体流动域
2.将计算区域离散化为所需的网格尺寸
将不同的计算区域分配到不同的计算处理器,
流体流动的复杂性使得在计算机上进行建模本身就很困难
多物理场相互作用:这种流体与结构相互作用的耦合问题,
诸如Thông thạo和LS-DYNA有时需要与结构力学求解器耦合,Cơ khí Cách chơi casino飞机发动机内的燃烧流或汽车电池中的化学反应)
非线性:控制物理方程的这一性质意味着流体与自身湍流是流体力学中非线性运动的一个示例,
就是“计算流体力学”这个词会包含“计算”这关键二字的原因
不稳定性:这意味着空间中任何固定点的流量都会随时间而变化
以至于诺贝尔物理学奖得主Richard Feynman将其称为“经典物理学中尚未解决的最重要的难题”
该领域凭借其计算速度以及对日益复杂的问题进行建模的能力而迅速发展
1900年代-1940年代)
流体流动的基本控制方程(
1950年代-1960年代)
这一转折点使高速执行复杂的计算成为可能,
1960年代-1970年代)
使研究人员能够将域划分为由较小单元组成的网格,
2000年至今)
随着HPCHPC强大的处理功能使工程师能够对复杂的流程执行规模庞大的计算,
CFD的控制方程可帮助我们补偿流体的任意形状和不可预测性
Phương trình Navier-Stokes)
1.质量守恒:连续性方程
给定体积流体的质量必须保持恒定,
其中⍴是流体密度,t是时间,u是速度矢量,∇是梯度算子。
2.动量守恒:牛顿第二定律
流体体积内动量的变化率等于作用在其上的力之和,
其中p为静态压力,b通常为重力)
能量守恒:
流体总能量的变化必须等于系统中增加或去除的能量(
其中htotλ是导热率,T是温度,SE是外部热源。 ∇∙(u∙t )是粘性功项,
科学计算可以从CPU过渡到GPU,GPU GPU và CFD仿真完全原生的多GPU实现将进一步加速CFD仿真,
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