ANSYS ANSYS Fluid Dynamics
Simulare Numerică - CFD (software analiza cu element finit - ANSYS)
Ce este CFD-ul?
Dezvoltarea stiintei dinamicii fluidelor este orientata pe construirea si rezolvarea sistemului de ecuatii guvernante pentru diferite tipuri de curgeri si studiul numeroaselor aproximari ale acestor ecuatii.
Ecuatiile guvernante pentru dinamica fluidelor Newtoniene si ecuatiile nestationare Navier-Stokes sunt cunoscute de mai mult de 150 de ani, dar dezvoltarea formelor simplificate si inchiderea acestor sisteme de ecuatii este inca in curs de cercetare. Pentru dinamica fluidelor ne-Newtoniene, curgeri reactante din punct de vedere chimic si curgeri multifazice dezvoltarea teoriilor este chiar mai putin avansata.
Dezvolarea continua a capacitatii de memorie a computerelor si a vitezei de lucru a condus la infiintarea unei ramuri noi - „Dinamica Fluidelor Computationala" (CFD - Computational Fluid Dynamics). Aceasta complementeaza dinamica fluidelor teoretica si experimentala, prin simularea numerica a curgerilor reale. Astfel, ofera mijloacele de a testa teorii noi pentru conditii care nu pot fi reproduse experimental. De exemplu, experimentele in tunelul aerodinamic sunt limitate la un anumit interval de numere Reynolds.
CFD are cinci avantaje majore prin comparatie cu dinamica fluidelor experimentala:
- reducerea timpului de proiectare si dezvoltare
- CFD poate simula conditii de curgere care nu pot fi reproduse experimental
- CFD ofera informatii clare si mai detaliate
- CFD este mult mai economica decat testarea in tunel aerodinamic
- CFD are un consum redus de energie
In special in inginerie, CFD este la stadiul in care „ probleme cu geometrii complexe pot fi rezolvate cu modele fizice simple si cele care au o geometrie simpla pot fi rezolvate cu modele fizice complexe" (Bailey 1986).
Ecuatiile guvernante pentru curgerile de interes practic sunt de obicei atat de complicate incat solutia exacta nu poate fi obtinuta si trebuie determinata o solutie numerica. Prin metode numerice se inlocuieste sistemul de ecuatii guvernante diferentiale cu un sistem de ecuatii algebrice, astfel incat solutia poate fi obtinuta cu ajutorul computerului.
