Índice:
- Definição - O que significa Computational Fluid Dynamics (CFD)?
- Techopedia explica Computational Fluid Dynamics (CFD)
Definição - O que significa Computational Fluid Dynamics (CFD)?
A dinâmica dos fluidos computacional (CFD) é um ramo da física que lida com o estudo da mecânica dos fluidos: líquido, plasmas e gases e forças que atuam sobre eles. O CFG é baseado nas equações de Navier-Stroke que descrevem como a pressão, a velocidade, a densidade e a temperatura de um fluido em movimento estão relacionadas. Utiliza métodos numéricos, modelagem matemática e ferramentas de software para resolver e analisar problemas que envolvem fluxos de fluidos e utiliza o que há de mais recente em hardware de computador e técnicas de programação elegantes para modelar e simular interações de líquidos e gases com superfícies, conforme definido pelas condições de contorno. Isso fornece informações sobre padrões de fluxo que seriam difíceis, caros ou impossíveis de estudar usando técnicas tradicionais.
Techopedia explica Computational Fluid Dynamics (CFD)
A dinâmica computacional dos fluidos é um ramo da mecânica dos fluidos que utiliza diferentes algoritmos e análises numéricas para analisar e resolver problemas envolvendo fluxos de fluidos. O foco principal é o uso de computadores e modelagem de dados para simular e analisar como um fluido flui em relação a uma superfície. As aplicações do mundo real incluem a análise do fluxo de ar para um projeto de aerodinâmica de aeronave ou a análise das propriedades hidrodinâmicas de um casco de barco, o design industrial de tubulações de óleo e água e muito mais.
Uma simulação de CFD, no entanto, não produz um resultado 100% confiável devido a imprecisões ou suposições exageradas dos dados inseridos. Os modelos matemáticos do problema em questão também podem ser inadequados e a precisão dos resultados é limitada pelo poder de computação disponível.
Metodologia:
- Limites físicos do problema definido
- Volume definido pelos limites divididos em células ou malhas
- Modelagem física definida: as equações de movimento, radiação, entalpia e conservação de espécies
- Condições de contorno definidas
- Simulação iniciada
- Análise e visualização de dados executadas
Os principais componentes de um ciclo de design de CFD são os seguintes:
- Analista - declara o problema a ser resolvido
- Modelo e métodos - expressos matematicamente
- Software - incorpora conhecimento e fornece algoritmos
- Hardware do computador - para cálculos reais, e um analista deve inspecionar e interpretar os resultados da simulação
