جدول المحتويات:
التعريف - ماذا تعني ديناميات الموائع الحسابية (CFD)؟
ديناميات الموائع الحسابية (CFD) هي فرع من الفيزياء يتعامل مع دراسة ميكانيكا الموائع: السائل والبلازما والغازات والقوى المؤثرة عليها. تعتمد CFG على معادلات Navier-Stroke التي تصف كيفية ارتباط الضغط والسرعة والكثافة ودرجة حرارة السائل المتحرك. إنها تستخدم الطرق العددية والنمذجة الرياضية وأدوات البرمجيات لحل وتحليل المشكلات التي تنطوي على تدفقات السوائل وتستخدم أحدث تقنيات أجهزة الكمبيوتر وتقنيات البرمجة الأنيقة لنمذجة ومحاكاة التفاعلات السائلة والغازية مع الأسطح ، على النحو المحدد في الظروف الحدودية. هذا يعطي نظرة ثاقبة أنماط التدفق التي سيكون من الصعب ، مكلفة أو مستحيلة للدراسة باستخدام التقنيات التقليدية.
تيكوبيديا تشرح ديناميكا الموائع الحسابية (CFD)
ديناميات الموائع الحسابية هي فرع من ميكانيكا الموائع التي تستخدم الخوارزميات المختلفة والتحليل الرقمي من أجل تحليل وحل المشكلات التي تنطوي على تدفقات الموائع. التركيز الرئيسي هو استخدام أجهزة الكمبيوتر ونمذجة البيانات من أجل محاكاة وتحليل كيفية تدفق السائل فيما يتعلق بالسطح. تشمل التطبيقات في العالم الواقعي تحليل تدفق الهواء لتصميم الطائرة الديناميكية الهوائية أو تحليل الخواص الهيدروديناميكية لهيكل القارب ، والتصميم الصناعي لأنابيب النفط والمياه ، وغيرها الكثير.
ومع ذلك ، لا تسفر محاكاة CFD عن نتيجة موثوقة بنسبة 100 في المائة بسبب عدم الدقة أو التخمينات البعيدة للبيانات المدخلة. قد تكون النماذج الرياضية للمشكلة قيد البحث غير كافية أيضًا ، ودقة النتائج محدودة بسبب قوة الحوسبة المتاحة.
منهجية:
- الحدود المادية للمشكلة محددة
- حجم يحدد بواسطة حدود مقسمة إلى خلايا أو تنسجم
- النمذجة الفيزيائية المحددة: معادلات الحركة والإشعاع ، المحتوى الحراري والحفاظ على الأنواع
- شروط الحدود المحددة
- بدأت المحاكاة
- تحليل البيانات والتصور يؤديها
المكونات الرئيسية لدورة تصميم CFD هي:
- محلل - يوضح المشكلة التي يجب حلها
- نموذج وطرق - أعرب رياضيا
- البرمجيات - يجسد المعرفة ويوفر الخوارزميات
- أجهزة الكمبيوتر - لإجراء العمليات الحسابية الفعلية ، ويجب على المحلل فحص نتائج المحاكاة وتفسيرها
