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CFD（計(jì)算流體力學(xué)）技術(shù)的發(fā)展源于核武器、航空航天等一些高科技領(lǐng)域。過去由于CFD技術(shù)涉及復(fù)雜的流體力學(xué)理論讓人望而卻步。如今，隨著計(jì)算機(jī)以及相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是一些CFD商業(yè)軟件的出現(xiàn)，CFD技術(shù)已不再是停留在“象牙塔”中的高深學(xué)問，它已在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮出越來越大的作用。

Simerics MP+的模板化技術(shù)將壓縮機(jī)CFD模擬的流程和規(guī)范內(nèi)置到軟件之中，使CFD模擬過程簡單化、規(guī)范化，在大幅降低使用門檻的同時(shí)，保證了計(jì)算結(jié)果的高精度及一致性。 此外，Simerics MP+可大幅提升計(jì)算效率，與通用CFD軟件相比，通常可提升5倍以上的計(jì)算速度，從而滿足工程化應(yīng)用的需要。

我們先說說在ICEM CFD中進(jìn)行混合網(wǎng)格劃分的一般步驟。通常分為以下三步： （1）幾何準(zhǔn)備。對(duì)于本身就是多個(gè)幾何的情況，因?yàn)樘幚矸绞胶唵危@里不做討論。這里要說的是一個(gè)連續(xù)的幾何，我們需要在ICEM CFD中將其進(jìn)行分割成多個(gè)部分。這里可以運(yùn)用的部分主要在于ICEM CFD的幾何創(chuàng)建功能，包括點(diǎn)、線生成以及面切割。 （2）part創(chuàng)建。這一步其實(shí)挺重要的。

CFD（計(jì)算流體力學(xué)）技術(shù)的發(fā)展源于核武器、航空航天等一些高科技領(lǐng)域。過去由于CFD技術(shù)涉及復(fù)雜的流體力學(xué)理論讓人望而卻步。如今，隨著計(jì)算機(jī)以及相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是一些CFD商業(yè)軟件的出現(xiàn)，CFD技術(shù)已不再是停留在“象牙塔”中的高深學(xué)問，它已在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮出越來越大的作用。

這是使用以下公式完成的： 在 CFD 中，邊界層厚度計(jì)算在許多空氣動(dòng)力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)應(yīng)用中起著至關(guān)重要的作用。

在離心葉輪機(jī)械領(lǐng)域,CFD正成為預(yù)測(cè)壓縮機(jī)性能及了解葉輪機(jī)械內(nèi)部三維復(fù)雜粘性流場的有力工具。它正逐漸被應(yīng)用于壓縮機(jī)模型級(jí)的設(shè)計(jì)開發(fā)中。此外，由于模型級(jí)試驗(yàn)中取得整個(gè)流場任意一點(diǎn)處的流動(dòng)狀況非常難,在某些情況下,當(dāng)CFD求解精度足夠時(shí),CFD數(shù)值模擬可以提供整個(gè)計(jì)算域上的流場結(jié)構(gòu)特征的詳細(xì)信息。只要應(yīng)用適當(dāng),CFD能夠顯著地減少模型級(jí)試驗(yàn)次數(shù)、設(shè)計(jì)成本,縮短開發(fā)周期。

2023 年 5 月 11 日? 5 分鐘閱讀 CFD 系列中的女性 5 月版介紹了Cadence 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) (CFD) 團(tuán)隊(duì)的軟件工程師Sarah Hope Swaim。作為一名應(yīng)屆大學(xué)畢業(yè)生，她是該系列迄今為止最年輕的女性。此外，她還是 CFD 領(lǐng)域的新手，正以無限的熱情探索這些新領(lǐng)域。

在采用中心葉輪的離心泵設(shè)計(jì)中，CFD是分析效率的有效工具。使用CFD，工程師可以分析設(shè)計(jì)的性能，輕松更改參數(shù)以了解流量如何受到影響，并生成泵的流量-效率曲線。 圖2：根據(jù)模擬結(jié)果，可以輕松地生成泵流量-揚(yáng)程（左）和流量-效率曲線（右） 使用CFD，可以更簡單、更快速地基于某一比轉(zhuǎn)速下的最佳場景找到最有效的設(shè)計(jì)。

為了將scSTREAM和S-CAD相結(jié)合，CFD解決方案組開發(fā)了附加軟件S-Pre，方便了S-CAD和scSTREAM之間的數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)處理建筑設(shè)施的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，S-Pre只傳輸CFD分析所需的數(shù)據(jù)通過Cradle的VBA，S-CAD到STREAM。工程師可以使用S-CAD 窗口中的自定義工具箱輕松指定CFD設(shè)置。 S-Pre的開發(fā)始于五年前Fukada加入公司。

計(jì)算流體力學(xué)（ CFD ）模型的質(zhì)量通常由求解問題時(shí)所采用的網(wǎng)格質(zhì)量決定。優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)格有助于模型收斂、降低內(nèi)存需求，最終得到精確的解。因此，在求解 CFD 問題時(shí)，值得我們投入時(shí)間和精力認(rèn)真創(chuàng)建網(wǎng)格。在本篇文章中，我們將介紹影響網(wǎng)格質(zhì)量的各種因素，以及如何準(zhǔn)備用于網(wǎng)格劃分的流體流動(dòng)模型的幾何結(jié)構(gòu)。

到目前為止，您使用過哪些 CFD 工具？我們研究生課程中的大多數(shù)教授都喜歡 Pointwise（現(xiàn)為Fidelity Pointwise），因此我們使用 Pointwise 作為主要的網(wǎng)格劃分工具。此外，我使用其他商業(yè) CFD 工具的經(jīng)驗(yàn)有限，因?yàn)槲覀儽还膭?lì)使用內(nèi)部求解器或編寫自己的求解器。我經(jīng)常被問到這個(gè)問題，大多數(shù)人都對(duì)我沒有使用商業(yè)求解器的經(jīng)驗(yàn)感到驚訝（或失望）。我不這么看。

使用 CFD 模擬求解無粘流中的邊界層方程 無粘流中邊界層參數(shù)的數(shù)值分析可以通過求解與流動(dòng)相關(guān)的偏微分方程組來完成。CFD 求解器可以通過使用歐拉方程對(duì)無粘流進(jìn)行建模和分析來幫助進(jìn)行此分析。從仿真中獲得的結(jié)果是確定流體系統(tǒng)中速度和壓力分布的關(guān)鍵，這對(duì)于理解流動(dòng)的關(guān)鍵變化非常重要；例如，分離、湍流、沖擊波和渦流。

CFD分析結(jié)果僅考慮了樂天世界大廈，包括所有周圍的建筑物，表明該大廈的屋頂受到周圍建筑物的影響很小（小于風(fēng)速的3％），盡管行人高度風(fēng)速在很大程度上被樂天世界大酒店（面積約75％；圖4中的左等高線圖）增強(qiáng)了。這也可以從圖4右側(cè)垂直橫截面圖中的風(fēng)速變化中看出。通過排除周圍的建筑物，可以顯著減少仿真中的計(jì)算負(fù)載。

實(shí)施 CFD 以實(shí)現(xiàn)最佳船舶設(shè)計(jì) 在海洋工程中，CFD 允許系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員研究流體-結(jié)構(gòu)相互作用，以便可以應(yīng)用必要的設(shè)計(jì)修改來優(yōu)化性能。CFD 仿真允許工程師對(duì)船舶周圍的流體流動(dòng)進(jìn)行建模，以識(shí)別由于渦流脫落而導(dǎo)致的湍流或高阻力區(qū)域。這使得能夠識(shí)別修改策略，例如添加流動(dòng)改變裝置或改變結(jié)構(gòu)的幾何形狀。

計(jì)算性能的高速發(fā)展為計(jì)算流體力學(xué)(CFD)并行計(jì)算的應(yīng)用帶來了一系列重大挑戰(zhàn)。為此，CFD通用仿真軟件開發(fā)了新的并行計(jì)算技術(shù)和優(yōu)化功能，被歐洲高級(jí)計(jì)算合作計(jì)劃(PRACE)用于驗(yàn)證大規(guī)模計(jì)算的基準(zhǔn)案例，并驗(yàn)證了其優(yōu)異的并行計(jì)算表現(xiàn)、高擴(kuò)展性和可靠性。 02 計(jì)算模型 PRACE項(xiàng)目中，CFD通用仿真軟件應(yīng)用的大規(guī)模計(jì)算案例為DARPA2潛艇的繞流，計(jì)算流體沿潛艇首部至末端的摩擦系數(shù)。

一、CFD在心血管系統(tǒng)中的應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）在心血管系統(tǒng)中的應(yīng)用是其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中最成熟、最深入的方向之一。它通過數(shù)值模擬血液流動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征如，流速、壓力、剪切應(yīng)力等，結(jié)合患者的影像數(shù)據(jù)重建個(gè)性化血管模型，為理解心血管疾病的發(fā)病機(jī)制、優(yōu)化診療方案提供了量化依據(jù)。

一、CFD在心血管系統(tǒng)中的應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）在心血管系統(tǒng)中的應(yīng)用是其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中最成熟、最深入的方向之一。它通過數(shù)值模擬血液流動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征如，流速、壓力、剪切應(yīng)力等，結(jié)合患者的影像數(shù)據(jù)重建個(gè)性化血管模型，為理解心血管疾病的發(fā)病機(jī)制、優(yōu)化診療方案提供了量化依據(jù)。

盡管如此，它仍然是 CFD 工程師必須解決的最具挑戰(zhàn)性的主題之一。它發(fā)生在許多領(lǐng)域，例如船用螺旋槳、水翼、魚雷、泵等。許多出版物都涵蓋了該主題，有時(shí)從另一個(gè)角度，從空化開始到其實(shí)際物理建模，使用實(shí)用的方法或更復(fù)雜的模型。Cadence 希望通過這篇博客文章分享其一些專業(yè)知識(shí)， 總結(jié)最先進(jìn)的 CFD 技術(shù) 用于氣蝕預(yù)測(cè)并涵蓋不同的應(yīng)用和 CFD 功能，以滿足工程師的需求。

盡管復(fù)習(xí)了大學(xué)中CFD的基本內(nèi)容，但他說在被任命為Hirata公司的分析團(tuán)隊(duì)成員之后，變得更加專注了。

借助這些工具，可以更輕松地在復(fù)雜的流體相關(guān)系統(tǒng)中運(yùn)行 CFD 仿真，從而促進(jìn)流體流動(dòng)建模。 訂閱我們的時(shí)事通訊以獲取最新的 CFD 更新或?yàn)g覽 Cadence 的CFD 軟件套件（包括Fidelity和Fidelity Pointwise），以了解有關(guān) Cadence 如何為您提供解決方案的更多信息。 文章來源：cadence博客