Dynamique des fluides numérique (CFD)

Auteur: Monica Porter
Date De Création: 21 Mars 2021
Date De Mise À Jour: 17 Peut 2024
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Dynamique des fluides numérique (CFD) - La Technologie
Dynamique des fluides numérique (CFD) - La Technologie

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Définition - Que signifie dynamique des fluides numérique (CFD)?

La dynamique des fluides numérique (CFD) est une branche de la physique qui étudie la mécanique des fluides: liquides, plasmas et gaz, ainsi que les forces qui agissent sur eux. CFG est basé sur les équations de Navier-Stroke qui décrivent la relation entre pression, vitesse, densité et température d'un fluide en mouvement. Il utilise des méthodes numériques, une modélisation mathématique et des outils logiciels pour résoudre et analyser les problèmes impliquant des écoulements de fluide. Il utilise les dernières technologies en matière de matériel informatique et des techniques de programmation élégantes pour modéliser et simuler des interactions de liquide et de gaz avec des surfaces, définies par des conditions aux limites. Cela donne un aperçu des modèles de flux qu'il serait difficile, coûteux ou impossible d'étudier à l'aide de techniques traditionnelles.


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Techopedia explique la dynamique des fluides numérique (CFD)

La dynamique des fluides numérique est une branche de la mécanique des fluides qui utilise différents algorithmes et analyses numériques pour analyser et résoudre des problèmes impliquant des écoulements de fluide. L'objectif principal est l'utilisation d'ordinateurs et la modélisation de données afin de simuler et d'analyser la manière dont un fluide s'écoule par rapport à une surface. Les applications réelles incluent l'analyse du flux d'air pour une conception aérodynamique d'aéronef ou l'analyse des propriétés hydrodynamiques d'une coque de bateau, la conception industrielle de conduites d'huile et d'eau, etc.


Cependant, une simulation CFD ne permet pas d'obtenir un résultat fiable à 100% en raison d'imprécisions ou de suppositions exagérées des données entrées. Les modèles mathématiques du problème en question peuvent également être inadéquats et la précision des résultats est limitée par la puissance de calcul disponible.

Méthodologie:

  • Limites physiques du problème défini
  • Volume défini par les limites divisées en cellules ou en mailles
  • Modélisation physique définie: les équations du mouvement, du rayonnement, de l'enthalpie et de la conservation des espèces
  • Conditions aux limites définies
  • La simulation est lancée
  • Analyse des données et visualisation effectuées

Les principales composantes d'un cycle de conception CFD sont les suivantes:

  • Analyste - indique le problème à résoudre
  • Modèle et méthodes - exprimés mathématiquement
  • Logiciel - incarne la connaissance et fournit des algorithmes
  • Matériel informatique - pour les calculs réels, et un analyste doit inspecter et interpréter les résultats de la simulation