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【小王说流体】左手拿起NFX CFD,右手扛着流体力学,关于CFD的那些事儿

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    大家好,我是小王,不是隔壁的那个小王,欢迎观看本期的《小王说流体》。希望以后能通过这个平台和大家一起交流分享关于CFD计算流体力学的一些理解和困惑,也谈谈在使用NFX CFD时候对流体的一些心得和看法。

    记得刚来上班的时候,我和领导的一段对话:
小王,听说你学流体的?”
“是的,领导。”
那好,去帮我倒杯水。”
“领导,请你尊重我的专业,流体是......”
那请你谈谈不可压缩、理想气体和实气体流体在所有速度下流动的保守有限单元框架和基于压力的算法。”
“领导,饮水机在哪里?”
    这里大家全当一个笑话,但是遇到这种时候经常会问自己到底对流体力学了解多少?这样的一个学科,说他小众,其实也并不小众,生活中随时随都能看到流体力学的应用,比如夏天吹的风扇,冬天打开空调吹的暖气,洗手用的水龙头放水,夏天去海边用冲浪板冲浪,这些产品在设计的时候都用到了流体力学的相关知识。说他大众,复杂的湍流方程,繁琐的计算流程,晦涩难懂的相关流体概念都让想要了解他的朋友们不知道从哪里入手学习。
1、用实验或者CFD来了解流体力学理论
    现在回过头来看,还是通过试验现象和流体仿真让我能慢慢地把这些理论和公式具象到我脑子里,用到我的工作中,并且慢慢地发现我也能用这些理论公式来解释工作中碰到的一些工程问题了。工作之后没有条件再去折腾一些稀奇古怪的实验了,于是我就开始转向CFD软件。虽然到现在也不知道是我折腾软件,还是软件折腾我,但好在,的的确确用软件又实现了好多我想去了解的流体力学概念和在工程上各种不同的应用。
    从读研到工作的这几年,我自己的体会是去观察工作中会涉及到的流体现象,如果有条件可以通过实验的方法去复现这种现象。如果条件不允许你可以用流体仿真软件去把这个现象描述出来。通过实验和仿真去了解流体力学理论中的基本参数和物理现象,你就会发现原来晦涩难懂的流体力学理论其实可以很美!
图1 涡环碰撞实验
2 布法罗大学进行的流动可视化实验
图3 模拟圆柱绕流的卡门涡现象
4 模拟水箱虹吸现象

    在流体实验中,你可以通过对关键实验物理量的调整来直观地看到该物理量对实验现象的影响,从而对该物理过程有更直观的感受和理解。

    但是现实往往是实验机会太少,实验经费太高,工作以后没有实验条件。留给我们的只有去一点点啃流体力学理论公式,或者使用CFD软件预测以及完善实验,并且验证自己的设计。

    因此总结一下当下学习流体理论的公式:
公式一:实验研究+CFD=流体力学理论

公式二:掌握基本的流体力学知识+一个可上手的CFD软件=流体力学理论速成外挂

       所以朋友们,亲,老板大大,赶快去物色一个容易上手、功能全面、计算便捷的CFD软件啊(是的,我要开始打广告了)。

midas NFX CFD多物理场通用分析软件流体仿真模块

1)、软件全中文界面支持,高效集成仿真环境,无需再进行数据传递!

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4)、一般流体分析、动网格、流固耦合、组分传输、多相流、颗粒分析、传热分析多功能集成,全工程机械应用场景!

5)、15种湍流模型选择与计算类型、多工况同步运行、一键进行加速运行和稳定计算!

2、左手拿起NFX CFD,右手扛起流体力学,兄弟们!冲啊!

    找到了具体的框架,那么以后小王将每周通过一个流体力学基本知识和NFX CFD小案例和大家一起分享讨论流体力学理论的相关知识。
    未来三周的文章内容如下:

流体的基本性质和流体静力学

流体动力学和基本控制方程

一般流体流动在NFX中的实现

风里雨里,小王等你!希望未来小王能和大家一起在流体仿真的这条路上共同进步!

来源:midas机械事业部
静力学碰撞多相流动网格湍流通用NFX理论
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首次发布时间:2023-03-21
最近编辑:1年前
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