計算流體力學

流體力學緒論

1.1 流體的定義 流體是一種收到任何微小的剪應力(或稱切應力)作用時,都能連續變形的物質。流體的組成應該是液相和氣相(或蒸氣) 1.2 流體力學的範圍 所有傳遞過程的設計都離不開流體力學的基本原理。幾乎各個工程領域都要利用流體力學。所有流體機械的設計;供熱和通風系統,管路設計。 1.3 流體力學的 […]

流體力學基本概念

2.1 連續介質模型 在標準條件下,1立方毫米空氣含有2.7*10^16個分子,從微觀的角度而言流體並不是連續的。 流體分子之間的距離一般在10^-7~10^-6 cm,由此可見,流體分子和分子之間的距離都是極其微小的。 1753年,尤拉首先採用連續介質作為流體巨集觀流動模型。 流體微團(也稱為流體 […]

控制體積分形式的基本方程

4.1系統的基本方程 控制體分析法 建立控制體方程的2種方法: 從控制體上基本定律的文字表述入手,進而獲得基本定律的數學表示式 建立一個通用的公式來描述質量、動量、角動量、熱力學能、熵等五大定律的五個基本量,這可以節省計算空間和時間。 4.1.1 質量守恆定律 系統的質量為M常數,寫成變化率的形式: […]

流體動力學控制方程(詳細推導)

       CFD建立在流體力學基本控制方程:連續性方程、動量方程、能量方程的基礎上。這些方程式任何流動都必須遵守的3個基本物理學原理。這三個方程是這些原理的數學描述: 質量守恆定律。 牛頓第二定律。 能量守恆定律。       全部CFD都是基於這些方程的,在開展研究之前必須熟悉這些方程。如果不 […]

流體力學控制方程的總結

一、粘性流動的納維-斯托克斯(Navier-Stokes)方程        粘性流動是包括摩擦、熱傳導和質量擴散等輸運現象的流動,這些輸運現象是耗散性的,它們使流體的熵增加。但是質量擴散只有當流動中不同化學組分之間存在濃度梯度時才發生。目前沒有考慮質量擴散。 1.連續性方程 守恆形式: 2.動量方 […]

CFD的求解過程

總體計算流程   無論是流動問題、傳熱問題,還是汙染物的運移問題,無論是穩態問題還是瞬態問題,其求解過程都可以用下圖表示。 1.建立控制方程 建立控制方程是求解任何問題前都必須首先進行的。一般的流體流動可根據之前的流體控制方程直接給出。當處於湍流時要新增湍流方程。 2.確定邊界條件與初始條件 初始條 […]

有限體積法及其網格簡介

有限體積法及其網格簡介 有限體積法使目前CFD領域廣泛使用的離散化方法,其特點不僅表現在對控制方程的離散結果上,還表現在所使用的網格上。 1.有限體積法的基本思想 有限體積法(Finite Volume Method)又稱為控制體積法(Control Volume Method),其基本思路是:將計 […]