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沿著這條線，計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD) 模擬可以提供很多不同流體的流動(dòng)如何影響藥物輸送過(guò)程或其他用于先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)的生物模擬研究的頂層視圖。生物模擬研究中的 CFD在以下兩種情況下，CFD 提高了生物模擬研究的結(jié)果： 使用 CFD了解藥代動(dòng)力學(xué)非醫(yī)學(xué)背景的人可能想知道什么是藥代動(dòng)力學(xué)。好吧，它是藥物研究的一個(gè)分支，研究我們體內(nèi)的藥物輸送。

以呼吸系統(tǒng)研究為例，由于呼吸系統(tǒng)幾何結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和真實(shí)人體呼吸系統(tǒng)疾病的難以檢測(cè)，使用CFD對(duì)呼吸系統(tǒng)進(jìn)行模擬計(jì)算，可以對(duì)呼吸系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算機(jī)上的三維構(gòu)建，對(duì)顆粒物和氣流的流動(dòng)沉積現(xiàn)象進(jìn)行計(jì)算機(jī)上的數(shù)值計(jì)算和圖像顯示，節(jié)省人力物力。因此，應(yīng)用CFD對(duì)呼吸系統(tǒng)中顆粒物和空氣的流動(dòng)情況進(jìn)行模擬成為了一種重要的研究手段。 9.

利用上述差分方程及求解方法，可以編寫計(jì)算程序或選用現(xiàn)有的軟件實(shí)施過(guò)程的CFD模擬。 計(jì)算流體力學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域 近十多年來(lái)，CFD有了很大的發(fā)展，替代了經(jīng)典流體力學(xué)中的一些近似計(jì)算法和圖解法，過(guò)去的一些典型教學(xué)實(shí)驗(yàn)，如Reynolds實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在完全可以借助CFD手段在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。

以呼吸系統(tǒng)研究為例，由于呼吸系統(tǒng)幾何結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和真實(shí)人體呼吸系統(tǒng)疾病的難以檢測(cè)，使用CFD對(duì)呼吸系統(tǒng)進(jìn)行模擬計(jì)算，可以對(duì)呼吸系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算機(jī)上的三維構(gòu)建，對(duì)顆粒物和氣流的流動(dòng)沉積現(xiàn)象進(jìn)行計(jì)算機(jī)上的數(shù)值計(jì)算和圖像顯示，節(jié)省人力物力。因此，應(yīng)用CFD對(duì)呼吸系統(tǒng)中顆粒物和空氣的流動(dòng)情況進(jìn)行模擬成為了一種重要的研究手段。 9.

為了了解風(fēng)機(jī)上游煙道與下游煙道氣體流動(dòng)特征，需要對(duì)流動(dòng)進(jìn)行CFD模擬。 為了排除振動(dòng)問(wèn)題是由氣體在管道結(jié)構(gòu)中流動(dòng)誘發(fā)，通過(guò) CFD 數(shù)值模擬的方法，確定模擬范圍。CFD數(shù)值模擬幾何模擬按照管道實(shí)際尺寸 1:1 的比例建立，主要完成數(shù)值模擬模型建立、網(wǎng)格劃分、邊界條件確定、數(shù)值計(jì)算、結(jié)果分析等內(nèi)容。 模擬范圍包含兩部分：（1） 風(fēng)機(jī)入風(fēng)口煙道。主要研究導(dǎo)流板對(duì)流動(dòng)的影響。

通過(guò)使用 CFD 對(duì)邊界層厚度進(jìn)行適當(dāng)?shù)?em>模擬和精確分析，可以深入了解流體行為和邊界層效應(yīng)。 通過(guò)邊界層厚度分析提高流體系統(tǒng)性能 正確的 CFD 工具可以準(zhǔn)確模擬和分析邊界層厚度，以幫助設(shè)計(jì)人員了解流體流動(dòng)行為并優(yōu)化系統(tǒng)以獲得最大效率。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以利用 Cadence 的 CFD 工具來(lái)計(jì)算定義流動(dòng)剖面和邊界層效應(yīng)的控制方程。

對(duì)傳統(tǒng)CFD軟件而言，如果預(yù)留的最小間隙與實(shí)際情況一致，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)網(wǎng)格生成失敗，或使網(wǎng)格質(zhì)量下降、網(wǎng)格總數(shù)急劇增加，因此對(duì)于螺桿壓縮機(jī)的CFD模擬幾乎成為不可能的任務(wù)； 由于流體側(cè)和固體側(cè)傳熱相互影響，進(jìn)行溫度場(chǎng)計(jì)算時(shí)，無(wú)法確定流固交界面的邊界條件，因此需要考慮流固共軛傳熱，將流固之間難以確定的邊界條件，轉(zhuǎn)換成耦合計(jì)算的內(nèi)部邊界，使計(jì)算更符合實(shí)際工況； 模型需考慮流固共軛傳熱

網(wǎng)格生成技術(shù)在 CFD 中扮演著極為重要的角色。 利用數(shù)值計(jì)算方法得到的離散解是否比較滿意地逼近原偏微分方程組定解問(wèn)的解，不僅取決于對(duì)原偏微分方程組所采用的離散化方法（即內(nèi)點(diǎn)計(jì)算格式）及邊界條件的離散化方法（即邊界點(diǎn)計(jì)算格式），而且取決于離散點(diǎn)的分布情況。

2.計(jì)算模型的建立及方案確定2.1 幾何模型建立 根據(jù)某車型的三維 CAD 實(shí)體模型，分別選擇 HVAC、風(fēng)道和車身的內(nèi)表面生成模擬空間。考慮到汽車產(chǎn)品的復(fù)雜性，為了節(jié)約時(shí)間和減少網(wǎng)格數(shù)量，在不影響模擬精度的前提下，需要對(duì)車廂內(nèi)表面做一些簡(jiǎn)化處理。但對(duì)模擬的關(guān)鍵部件，如 HVAC、風(fēng)道等的細(xì)部結(jié)構(gòu)則應(yīng)盡量保留，如圖 1 所示。

這種熱流體系統(tǒng)的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）分析的準(zhǔn)確性取決于計(jì)算方法的選擇。該文章介紹了使用商用Simerics MP+軟件對(duì)離心泵進(jìn)行CFD分析的兩種不同方法：瞬態(tài)（即動(dòng)網(wǎng)格）方法和MRF方法。此外，還將使用車輛冷卻液液壓系統(tǒng)CFD模擬獲得的流量和壓降數(shù)據(jù)與臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)的結(jié)果進(jìn)行了比較。瞬態(tài)方法計(jì)算了泵葉片的真實(shí)運(yùn)動(dòng)，得到了葉片幾何瞬時(shí)位置下的瞬時(shí)流量解。

基于計(jì)算流體力學(xué)(computational fluid dynamics，CFD)技術(shù)，空氣流場(chǎng)的湍流模型采用標(biāo)準(zhǔn)的k-ε方程，流體力學(xué)控制理論則采用3維N-S方程。經(jīng)Fluent軟件數(shù)值模擬，得出戰(zhàn)略大飛機(jī)的壓力系數(shù)云圖、速度等值面圖和升阻特性，并計(jì)算在平飛時(shí)飛機(jī)的質(zhì)量和需用推力。

使用火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬器(FDS)完成火災(zāi)CFD模擬課程（英） 發(fā)布于2026年3月 MP4 | 視頻：h264, 1920x1080 | 音頻：AAC, 44.1 KHz, 雙聲道 語(yǔ)言：英語(yǔ) | 時(shí)長(zhǎng)：12小時(shí)45分鐘 | 大小：9.42 GB **FDS實(shí)用火災(zāi)建模 — 熱釋放速率、暖通空調(diào)、控制系統(tǒng)及高級(jí)CFD

利用上述差分方程及求解方法，可以編寫計(jì)算程序或選用現(xiàn)有的軟件實(shí)施過(guò)程的CFD模擬。 計(jì)算流體力學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域 近十多年來(lái)，CFD有了很大的發(fā)展，替代了經(jīng)典流體力學(xué)中的一些近似計(jì)算法和圖解法，過(guò)去的一些典型教學(xué)實(shí)驗(yàn)，如Reynolds實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在完全可以借助CFD手段在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。

隨著計(jì)算機(jī)能力的發(fā)展，計(jì)算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics, CFD）被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，例如翼型模擬、泵內(nèi)流場(chǎng)模擬、空調(diào)設(shè)計(jì)等[6-9]。采用CFD對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)的流動(dòng)進(jìn)行分析并指導(dǎo)相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已成為新的研究熱點(diǎn)。但目前在小型家電的設(shè)計(jì)研發(fā)領(lǐng)域，將CFD應(yīng)用于工程實(shí)際的案例較少。

NASA使用自研的FUN3D非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格求解器對(duì)載人火星著陸器的超音速反推概念模型進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間、高分辨率模擬的參數(shù)研究，使用了60億網(wǎng)格，每次模擬產(chǎn)生數(shù)百Tb的輸出數(shù)據(jù)。

Cadence CFD 解決方案提供了多學(xué)科技術(shù)，幫助帆船設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)分析和模擬真實(shí)場(chǎng)景，使他們能夠在樣船首次下水之前就能確定最佳設(shè)計(jì)方案，最大程度提升其性能。幫助參賽的船只在比賽中占據(jù)領(lǐng)先地位。Cadence 致力于通過(guò)長(zhǎng)期在計(jì)算軟件方面的核心競(jìng)爭(zhēng)力來(lái)推動(dòng)系統(tǒng)創(chuàng)新。我們的計(jì)算流體力學(xué)解決方案是履行這一承諾的重要一環(huán)。

什么是 CFD 建模與仿真 計(jì)算流體力學(xué)（CFD）使用納維-斯托克斯方程（包括五個(gè)偏微分方程）來(lái)模擬流體的流動(dòng)。這些方程利用計(jì)算機(jī)資源在虛擬環(huán)境中對(duì)流體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行近似計(jì)算。

對(duì)于混流泵的數(shù)值模擬，計(jì)算流體域三維幾何造型的準(zhǔn)確性是非常重要的。同時(shí)，良好的幾何模型是網(wǎng)格劃分及CFD數(shù)值模擬的根本所在。因此本文將整泵的流體域分為吸水室、葉輪、壓水室三部分，應(yīng)用UG三維幾何軟件分別對(duì)其進(jìn)行三維建模，可見圖1。

（2）流場(chǎng)CFD模擬計(jì)算（工況2） 采用流場(chǎng)仿真軟件CFX對(duì)防喘振調(diào)節(jié)閥內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行模擬計(jì)算，調(diào)整閥門開度，其余軟件設(shè)置同工況1。工況2下CFD穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果如圖3所示。