CFDsimulering

CFD-simulering, eller Computational Fluid Dynamics, er en gren af numerisk simulering, der studerer fluiders flydning og transport af varme og kemiske arter ved hjælp af algoritmer og datamodeller.

De fysiske problemer beskrives af Navier-Stokes-ligningerne sammen med energiligningen og eventuelt advektions-diffusionsligninger for forskellige koncentrationer. Løsningen kræver discretisering af rummet og tid, ofte gennem finite volume-metoden; andre tilgange inkluderer finite element og finite difference.

Turbulence modelling: RANS med turbulence models (k-epsilon, k-omega SST), LES, eller DNS. Valgt model påvirker nøjagtighed og beregningstid.

Workflow: definere geometri, net (mesh), valgte modeller og program, initialbetingelser og grænsevilkår, beregninger og konvergenskontrol, samt post-processing. Verifikation og validering er vigtige for at vurdere pålidelighed.

Anvendelser: design og optimering af fly, biler, turbiner, kølesystemer, processindustri, miljøvurdering og bio-medical flows.

Software: OpenFOAM (åben kilde), ANSYS Fluent, COMSOL, STAR-CCM+, SU2. Begrænsninger: høje beregningskrav, afhængighed af grænsevilkår, gradering og mesh-kvalitet, og risiko for numerisk diffusion.