CFD是什么？
CFD可以运用于哪些场合？
CFD是如何运用于工程的？常用的CFD软件有
哪些？
1 CFD是什么
CFD是打算流体动力学（Computional Fluid
Dynamic）的英文缩写，其利用打算机求解流体流动过程中的质量通报、能量通报、动量通报以及化学反应问题。CFD是一种方法或者工具，办理工具是流体力学利用手段是数值打算。
2 CFD运用处所
只要存在流体流动的场合均可运用CFD。
随着打算机技能及打算机打算能力的发展，CFD以及广泛运用于航空航天、造船、汽车、食品、能源、石油化工、生物医学等领域，而且还在不断的向其他行业扩展。
3 CFD如何运用于工程
要将CFD运用于工程，须要做很多的事情，一样平常来讲，CFD工程运用都可以分为三个阶段：
前处理，打算求解，打算后处理
3.1 前处理
打算前处理的紧张目的在于使打算机识别现实天下。打算机和人脑有很大的不同，要想让打算机识别真实天下是一件不太随意马虎的事情。
举个大略的例子，如图所示，杯子里有水。人类的识别办法可能是通过视觉将光学图像送入大脑，再凭借影象图像识别为杯子和水。但是要让打算机来识别可就有点儿麻烦了。我们该若何见告打算机\公众这里有个杯子，杯子中有半杯水\"大众这一事实呢？ 首先要见告打算机\公众这里有个杯子\"大众。我们须要见告打算机：杯子的尺寸，杯子的形状是若何的，圆柱形还是圆台形，半径及壁厚等尺寸参数须要定义。杯子的空间属性。杯子是放在地上的还是放在桌子上？我们须要给它一个定位尺寸。其次，我们须要见告打算机\"大众杯子中有水\公众。杯具的是，打算机可不知道什么水是什么玩意儿。不过我们可以见告打算机：杯子中艳服的物质的各种物理性子。比如说水的密度、粘度、比热等。杯子中装了多少水。比如说见告打算机水位高度或者水的体积。 通过供应 以上信息，打算机就能识别出\"大众杯子中装了水\"大众这一物理现实。前处理的浸染就在如此，要见告打算机流体流动发生的场合、流体属性、流体流动遵照的物理规则等。
CFD前处理包含以下一些内容：
定义流动打算域：建立流体流动区域。见告打算机流体流动发生的场合。
打算域离散：将流动打算区域离散成网格单元。
指定打算掌握方程：见告打算机所要办理的流体流动遵照的物理规则。
定义边界流动条件：特定流动问题有特定的流动边界条件。
定义初始时候流动条件：见告打算机，零时候打算域处于何种状态。
求解参数定义： 如指定串行或并行打算、打算过程监测、离散算法指定等。
输出参数定义：定义打算过程中一些打算参数输出。
3.2 打算求解
打算求解常日由打算机自动完成，一样平常不须要人工干预。在前处理指定完毕后，求解器读取所有的求解参数进行自动求解打算，直至求解完成。
3.3 打算后处理
通过打算后处理将打算求解得到的数据以直不雅观的办法展示出来。
4 CFD软件
CFD本身是一种数值打算方法，常常将其体例为打算机程序。当前有很多CFD软件可用于工程流体打算，根据软件功能，可分为通用软件及专业软件；根据软件源代码是否公开，可分为商业软件及开源软件；根据软件在CFD过程中的位置，可分为前处理软件、求解器软件及后处理软件。
4.1 通用软件及专业软件 通用软件：设计用于所有的CFD场合，求解的是通用流体掌握方程。通用软件的前处理工具
普遍，能搪塞大多数的工程问题。然而也正是由于要担保通用性，而捐躯了部分性能。通用CFD软件很多，比较常用的如ANSYS系列的FLUENT及CFX、CD-Adapco公司的STAR CCM+及STAR CD、ESI公司的Fastran及ACE+、CHAM公司的Phoenics、Metacomp公司的CFD++、Altair公司的Acusolve等专业软件：专为某一行业设计的CFD软件。专业CFD软件如用于泵阀压缩机PumpLinx、NUMECA；用于失火消防的pyrosim及FDS等；用于建筑物暖全盘算的Flovent及AirPak
等；用于电子散热的Flotherm及Icepak等，专业软件在特定的行业上具备通用软件无可比拟的和打算精度上风。
5. CFD运用实例
5.1 运用于汽车设计剖析
车身的流线型优化，目的：减小行驶阻力，增加下压力(保持行驶稳定性，这个跟机翼的运用浸染恰好相反)
设计良好的流线形状气流均匀稳定的流过车身请点击此处输入图片描述
纵然车轮处的流动都顺畅！
一样平常家庭轿车车尾处流动气流，可以看到：有一团一团的气流聚拢在汽车尾部，随着汽车一起运动，这里的气流聚拢越多汽车阻力越大，汽车越不省油，一样平常家庭轿车设计成这样是为了后备箱空间考虑而不得已为之。
轿车前部一样平常扁平，让气流顺畅的流过车背，同时有部分气流流进发动机舱用于冷却。
5.2 飞机设计领域
由于飞机设计试验起来耗时耗力更难操作，CFD运用更为广泛。
下面是CFD优化机翼形状得到最佳的升阻比。
优化整机的形状，改进翱翔中的气飘泊布利于翱翔稳定性。
5.3 运用于叶轮机器行业，比如汽轮机，燃气轮机，涡轮增压器，泵，风机等。
优化离心叶轮内部流动，提高流动效率，蜗壳离心叶轮整机流动优化。
5.4 高速列车车头形状优化
5.5 职员空间气流流动及温度分布预
5.6 人体流线型泳衣阻力优化