计算流体动力学中的简单模拟示例

计算科学 数值分析 流体动力学 模拟 计算物理学 数值建模
2021-12-13 06:04:32

我想在我目前拥有的项目中加入 CFD 主题。截止日期距离现在还有不到一个月的时间。基本上,我想做的是求解一些方程并模拟流体行为。我将用来完成此任务的编程语言是 C,但是我打算依靠 MATLAB 来实现以后的可视化和更好的灵活性——在从我的 C 代码中获得 PDE 的解决方案之后。

我目前是 CFD 的初学者,希望通过参与这样一个有趣的项目来加深我的理解——至少从我的角度来看是这样!

是否有任何有趣但简单的示例可以帮助我完成此任务?到目前为止,我还没有一个想法,特别是因为到目前为止,网络上流传的大多数主题对于我这种情况的人来说都是一种“高级” 。任何参考资料、教程、想法等将不胜感激!

3个回答

您可以查看许多简单的案例,例如

后向台阶上的 2D 流。

盖子驱动型腔流动。

薄船的(非粘性)波浪阻力或行进压力分布。

他们应该很容易在一个月内完成。问题也有隐藏的深度(例如 3D 湍流效应、非线性等),这些问题可能会带来多年的兴趣、着迷和挫败感。

在我看来,最简单的开始方法是使用一些 1D 可压缩流。例如 Sod 的冲击管问题。然后可能将其扩展到 2D 以获得视觉效果。不可压缩流动比可压缩流动更“棘手”。

Sod 激波管中的密度与时间

你可以通过以下MOOC。

http://openedx.seas.gwu.edu/courses/GW/MAE6286/2014_fall/about

学习课程并对示例和练习进行编码将帮助您理解和构建您需要的工具。有了它,您可以尝试更多实质性的问题。