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什么是计算流体力学?

科普小知识2021-12-13 03:11:53
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计算流体力学是流体力学的一个分支。计算机作为一种模拟方法被用来寻找流体力学中各种复杂问题的离散数值解,主要包括无粘流和粘性流。

计算流体力学是流体力学的一个分支。计算机作为一种模拟方法被用来寻找流体力学中各种复杂问题的离散数值解,主要包括无粘流和粘性流。无粘流包括低速流、跨音速流、超音速流等。粘性流动包括湍流、边界层流动等。计算流体力学在航空工程领域有着广泛的应用。

20世纪60年代,为了弥补理论分析方法的不足,发展了计算流体力学,并相应地形成了各种数值解。计算流体力学、理论流体力学和实验流体力学是流体力学研究的三种主要方法,三者相辅相成。理论分析为实验和计算研究提供了基础。实验为数值研究提供了数据,验证了计算结果。数值模拟是一种特殊意义上的实验。计算流体动力学在研究工作中有很大的优势。数值模拟具有较大的*度和灵活性,可以进行“物理实验”不可能或难以进行的实验,取得了明显的经济效益。计算流体力学主要包括数学建模、数值计算方法和计算机技术。数学建模是以实验观察为基础,通过对流场物理本质的深入理解和分析,建立一个描述流场的合理模型。数值方法被用来解决这些数学模型。计算机被用作完成诸如数值计算和公式推导等复杂问题的工具。