دینامیک سیالات محاسباتی

CFD

CFDروشهای محاسبه و شبیه سازی میدان سیال می باشد که در قرن اخیر با پیشرفت کامپیوترها مورد توجه خاصی قرار گرفته است. کاربردهای این علم در تحلیل حرکت سیالات و انتقال حرارت،تحلیل های جریانات چند فازی و تغییر فاز و نیز برهم کنشهای شیمیایی؛ تحلیل مقاومت مصالح، تحلیل ارتعاشات، میدانهای مغناطیسی و الکتریکی،در دستگاه هایی مانند پمپها، توربین ها و بررسی بدنه،  تحلیل آب و هوا و پیش بینی طوفان و تحلیل انتقال حرارت وسایل الکترونیکی و .... می باشد.

از مزایای CFD ارزان بودن آن است، فرض کنید قرار است هواپیما طراحی کنید؛ پس از طراحی اولیه که بر اساس اطلاعات موجود است باید مدلی تهیه کنید و آنرا آزمایش کنید... حال اگر خواستید که قسمتی را تغییر دهید، دوباره باید مدل بسازید... با کمک CFD این فرایند به ایجاد مدل در کامپیوتر و آزمایش آن در همانجا خلاصه می گردد و تغییر دادن مدل هزینه نسبتاً کمی خواهد داشت. از معایب آن عدم وجود روش مطلق حل برای مسائل پیچیده است. پاسخهای بدست آمده بسیار نزدیک به واقعیت خواهد بود مگر در مسائل پیچیده و جدید که هنوز احتیاج به آزمایش عملی دارد!
در هر حال این علم نوپا به سرعت در حال پیشرفت است و هر روز کامپیوترهای جدیدتر و روشهای محاسبه بهتر، سریعتر و دقیقتری به وجود می آید

بطور کلی دو روش در CFD وجود دارد:
اولین روش - مجزا سازی کل محیط بوسیله شبکه های فرضی کوچک یا همان حجم کنترلهای ریز است که آنرا مش بندی می نامند و اغلب نرم افزارهای موجود در CFD از این روش استفاده می کنند.

دومین روش - دنبال کردن ذرات سیال و انجام محاسبات برای آنهاست که آنرا mesh less method یا روش بدون مش بندی می نامند.

بعضی از نرم افزارهای معروف CFD که بصورت تجاری موجود است و در صنعت بکار می روند:

ANSYS
FLUENT
NASTRAN

 FLOW3D
PHOENICS
STAR-CD