看過大多數(shù)的教程及介紹基本都是從此處開始的，所以首先對CFD做一個(gè)簡短的介紹及了解。

什么是CFD？

? ? ? ?一般作為工科生，對“CAD”“CAE”"CAM"等都應(yīng)該不陌生，這里的CFD也同樣是一種利用計(jì)算機(jī)來求解流體流動、傳熱及相關(guān)傳遞現(xiàn)象的系統(tǒng)分析方法和工具。英文叫Computational Fluid Dynamic，主要由流體力學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)交叉而成的一門學(xué)科。

為什么會有CFD?

? ? ? ?流體流動的物理特性一般都以偏微分方程的形式描述，這些方程能反映流體的流動過程，通常稱其為“控制方程”，宏觀尺度的流動控制方程通常為Navier-Stokes.方程，也就是常說的“N-S方程”，對于該方程的解析求解至今仍是世界難題。在人類的算力達(dá)不到要求時(shí)，計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，解決了大部分的問題，因此也有了CFD的發(fā)展。

應(yīng)用領(lǐng)域？

1. 飛行器空氣動力學(xué)。

2. 船舶水動力學(xué)。

3. 動力裝置：如內(nèi)燃機(jī)或氣體透平機(jī)器的燃燒過程。

4. 旋轉(zhuǎn)機(jī)械：旋轉(zhuǎn)通道及擴(kuò)散器內(nèi)的流動等。

5. 電器及電子工程：包含微電路的裝置散熱等。

6. 化學(xué)過程工程：混合及分離，聚合物模塑過程等。

7. 建筑物內(nèi)部及外部環(huán)境：風(fēng)載荷及供暖通風(fēng)等。

8. 海洋工程：近海結(jié)構(gòu)載荷。

9. 水利學(xué)及海洋學(xué)：河流、海洋等。

10. 環(huán)境工程：污染物及廢水排放等。

11. 氣象學(xué)：天氣預(yù)報(bào)等。

12. 生物工程：通過動脈及靜脈的血液流動等。

工程應(yīng)用基本步驟？

? ? ? ?在一般的應(yīng)用過程中，基本分為三個(gè)相互獨(dú)立的階段，分別為：計(jì)算前處理，計(jì)算求解，計(jì)算后處理。

? ? ? ?簡單點(diǎn)說，計(jì)算前處理相當(dāng)于我給你一個(gè)現(xiàn)實(shí)世界，你得讓電腦知道這是什么，實(shí)際上電腦只認(rèn)識代碼，這時(shí)候就需要經(jīng)過抽象現(xiàn)實(shí)世界，建立對應(yīng)的模型，方便計(jì)算機(jī)計(jì)算。而在這一部分，主要的步驟有一下幾點(diǎn)：

1. 計(jì)算域幾何模型構(gòu)建：也就是在這一空間域內(nèi)物理量會發(fā)生變化

2. 計(jì)算網(wǎng)格劃分：對計(jì)算域進(jìn)行有限體積法劃分網(wǎng)格

3. 設(shè)定計(jì)算區(qū)域?qū)傩裕褐付ㄓ?jì)算域的工作介質(zhì)屬性，計(jì)算區(qū)域的運(yùn)動狀態(tài)等

4. 設(shè)定計(jì)算模型及邊界條件：選擇一個(gè)什么樣的模型來進(jìn)行計(jì)算以及對應(yīng)的邊界條件

5. 設(shè)定求解控制參數(shù)：通常是為了加快收斂過程速度及提高計(jì)算精度

6. 設(shè)定輸出參數(shù)：在數(shù)據(jù)的計(jì)算過程中，并不是所有的物理量都需要輸出，這時(shí)候我們只需要選擇我們需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出即可

? ? ? ? 計(jì)算求解：作為過程中的核心部分，計(jì)算機(jī)通過接收前處理中所給予的數(shù)據(jù)，利用內(nèi)置的求解算法進(jìn)行求解計(jì)算，得出一系列需要的物理量。

? ? ? 后處理：可以理解為在計(jì)算求解過程中，求出了一系列的物理數(shù)據(jù)，但我們需要將這些再進(jìn)行轉(zhuǎn)化，變成人們最容易獲得信息的形式，比如云圖，矢量圖等，展示給需要借鑒或者有需求的用戶。

ANSYS常用軟件族：

前處理：ICEM CFD

求解器：Fluent/CFX

后處理模塊：CFD-POST

注：第一天寫，很多地方寫的很不詳細(xì)，忘多多包涵，以后力爭每篇做到通俗易懂