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CFD软件是计算流体力学(Computational fluid Dynamics)软件的简称,是专门用来进行流场分析、流场计算、流场预测的软件。通过CFD软件,可以分析并且显示发生在流场中的现象,在比较短的时间内,能预测性能,并通过改变各种参数,达到最佳设计效果。
CFD是是伴随着计算机技术、数值计算技术的发展而发展的。简单地说,CFD相当于“虚拟”地在计算机做实验,用以模拟仿真实际的流体流动情况。而其基本原理则是数值求解控制流体流动的微分方程,得出流体流动的流场在连续区域上的离散分布,从而近似模拟流体流动情况。可以认为CFD是现代模拟仿真技术的一种。
1933年,英国人Thom首次用手摇计算机数值求解了二维粘性流体偏微分方程,CFD由此而生。1974年,丹麦的Nielsen首次将CFD用于暖通空调工程领域,对通风房间内的空气流动进行模拟。之后短短的20多年内,CFD技术在暖通空调工程中的研究和应用进行得如火如荼。如今,CFD技术逐渐成为广大空调工程师和建筑师解决分析工程问题的有力工具。
CFD的数值模拟,能使我们更加深刻地理解问题产生的机理,为实验提供指导,节省实验所需的人力、物力和时间,并对实验结果的整理和规律的得出起到很好的指导作用。
随着计算机硬件和软件技术的发展和数值计算方法的日趋成熟,出现了基于现有流动理论的商用CFD软件。商用CFD软件使许多不擅长CFD的其它专业研究人员能够轻松地进行流动数值计算,从而使研究人员从编制繁杂、重复性的程序中解放出来,以更多的精力投入到考虑所计算的流动问题的物理本质、问题的提法、边界(初值)条件和计算结果的合理解释等重要方面,这样最佳地发挥了商用CFD软件开发人员和其它专业研究人员各自的智力优势,为解决实际工程问题开辟了道路。
使用CFD,你首先得建立你想研究的系统或装置的计算模型;然后将流体流动的物理特性应用到虚拟的计算模型,CFD软件将输出你想要的流体动力性质。CFD是一种高级的分析技术,它不仅可以预测流体的行为,同时还可以得到传质(如分离和溶解),传热,相变(如凝固和沸腾),化学反映(如燃烧),机械运动(涡轮机),以及相关结构的压力和变形(如风中桅杆的弯曲)等等的性质。
之所以要使用CFD,至少基于以下三点:
1,通常的系统是很难模型化的,而CFD的分析能够展示别的手段所不能揭示的系统的性质和现象,因为CFD对你的设计有很强的理解和可视能力。
2,CFD能够快速的给出你想要的结果,一旦你给定你的问题的参量;这样你才有可能在很短的时间内调整你设计的问题的参数,得到最好的优化结果。
CFD软件是计算流体力学(Computational fluid Dynamics)软件的简称,是专门用来进行流场分析、流场计算、流场预测的软件。通过CFD软件,可以分析并且显示发生在流场中的现象,在比较短的时间内,能预测性能,并通过改变各种参数,达到最佳设计效果。
CFD是是伴随着计算机技术、数值计算技术的发展而发展的。简单地说,CFD相当于“虚拟”地在计算机做实验,用以模拟仿真实际的流体流动情况。而其基本原理则是数值求解控制流体流动的微分方程,得出流体流动的流场在连续区域上的离散分布,从而近似模拟流体流动情况。可以认为CFD是现代模拟仿真技术的一种。
1933年,英国人Thom首次用手摇计算机数值求解了二维粘性流体偏微分方程,CFD由此而生。1974年,丹麦的Nielsen首次将CFD用于暖通空调工程领域,对通风房间内的空气流动进行模拟。之后短短的20多年内,CFD技术在暖通空调工程中的研究和应用进行得如火如荼。如今,CFD技术逐渐成为广大空调工程师和建筑师解决分析工程问题的有力工具。
CFD的数值模拟,能使我们更加深刻地理解问题产生的机理,为实验提供指导,节省实验所需的人力、物力和时间,并对实验结果的整理和规律的得出起到很好的指导作用。
随着计算机硬件和软件技术的发展和数值计算方法的日趋成熟,出现了基于现有流动理论的商用CFD软件。商用CFD软件使许多不擅长CFD的其它专业研究人员能够轻松地进行流动数值计算,从而使研究人员从编制繁杂、重复性的程序中解放出来,以更多的精力投入到考虑所计算的流动问题的物理本质、问题的提法、边界(初值)条件和计算结果的合理解释等重要方面,这样最佳地发挥了商用CFD软件开发人员和其它专业研究人员各自的智力优势,为解决实际工程问题开辟了道路。
使用CFD,你首先得建立你想研究的系统或装置的计算模型;然后将流体流动的物理特性应用到虚拟的计算模型,CFD软件将输出你想要的流体动力性质。CFD是一种高级的分析技术,它不仅可以预测流体的行为,同时还可以得到传质(如分离和溶解),传热,相变(如凝固和沸腾),化学反映(如燃烧),机械运动(涡轮机),以及相关结构的压力和变形(如风中桅杆的弯曲)等等的性质。
之所以要使用CFD,至少基于以下三点:
1,通常的系统是很难模型化的,而CFD的分析能够展示别的手段所不能揭示的系统的性质和现象,因为CFD对你的设计有很强的理解和可视能力。
2,CFD能够快速的给出你想要的结果,一旦你给定你的问题的参量;这样你才有可能在很短的时间内调整你设计的问题的参数,得到最好的优化结果。
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