Bei einer numerischen Strömungssimulation werden die grundlegenden Gesetze der Mechanik, die Gleichungen der Strömungsmechanik und die Modellierung verwendet, um ein physikalisches Problem mathematisch zu formulieren. Sobald diese formuliert sind, kommen numerische Methoden zum Einsatz, die mittels CFD-Software die Gleichungen lösen, um Näherungslösungen für die beteiligten physikalischen Eigenschaften zu erhalten.
CFD-Simulationen basieren auf der Navier-Stokes-Gleichung, die zur Beschreibung der Bewegung von Fluiden verwendet wird. Die Genauigkeit von CFD-Simulationen hängt von der Detailtreue des Modells, den verwendeten Näherungen und Annahmen, der experimentellen Validierung und den verfügbaren Rechenressourcen ab. Es ist wichtig, die Unsicherheiten und Fehler in der numerischen Strömungssimulation zu charakterisieren, um sie als effektives Werkzeug in Konstruktion und Analyse zu nutzen.
Es gibt drei Hauptmethoden zur Vorhersage des Verhaltens von Fluiden und deren Wechselwirkung mit der Umgebung – experimentell, analytisch und numerisch. Numerische Strömungsmechanik ist das numerische Verfahren zur Simulation stationärer und instationärer Fluidbewegungen mithilfe von rechnergestützten Methoden und Hardware.
Numerische Strömungsmechanik ist eine bewährte Methodik, die häufig eingesetzt wird, um experimentelle und analytische Methoden zu ersetzen oder zu ergänzen und somit die Konstruktion und Analyse alltäglicher Produkte durch den Konstrukteur zu unterstützen.
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