Concetto base di una simulazione fluidodinamica
La simulazione CFD permette lo studio del comportamento dei fluidi attraverso la risoluzione di equazioni matematiche. Tramite questo strumento numerico, è possibile analizzare flussi complessi, caratterizzati anche da componenti turbolente che risulterebbero difficili da risolvere con un approccio manuale.
Il dominio fluido viene discretizzato in celle elementari, ottenendo così una griglia di calcolo chiamata Mesh. Su tale griglia vengono risolte in modo iterativo le equazioni di calcolo, le cui soluzioni sono poi visualizzate mediante un post-processore.
Nelle analisi CFD Si possono simulare dunque flussi sia interni che esterni, flussi stazionari e transitori, flussi laminari e turbolenti, flussi comprimibili e incomprimibili. Inoltre è possibile analizzare anche flussi aerodinamici interni ed esterni e flussi affetti da cambiamento di fase ed interazioni fluido struttura.
In generale, la procedura di analisi vede il susseguirsi di questi step:
- Definizione della geometria o del dominio fisico del problema da analizzare;
- Suddivisione del volume occupato dal fluido in un gran numero di celle elementari per creare una griglia di calcolo;
- Definizione del modello fisico e numerico, ovvero del metodo di discretizzazione delle equazioni, algoritmi per la risoluzione delle equazioni;
- Formulazione delle condizioni al contorno, cioè la specificazione delle proprietà del fluido nel dominio di calcolo e, per problemi dipendenti dal tempo, inserimento delle condizioni iniziali;
- Risoluzione delle equazioni in maniera iterativa;
- Visualizzazione dei risultati con un post-processore;
- Analisi dei risultati.
