CFD基本事項
CFD では、たとえば攪拌槽の内部や自動車周りの空気など、関心のある領域は多数のセルやコントロールボリューム (メッシュやグリッド) に分割されます。各セルの内部で、流体の流れを表す偏微分方程式 (ナビエストークス方程式) が、圧力、速度、温度、および流体成分の濃度などの変数を隣接するセルでの値と関連付ける代数方程式として書き換えられます。これらの方程式を数値的に解くと、使用しているグリッドの解像度での流れの全体像が得られます。
どんなCFD モデルでも、まず、モデル化するオブジェクトを表す形状を作成することから始まります。形状作成後、セルやコントロールボリュームを含んだメッシュ(右図に示す)を作成します。 CFX のような高機能な CFD ソフトウェアでは、重要な点を集中的に解析するように、メッシュが自動的に最適化されます。
メッシュの完成後、モデルの入力値を設定し、ソフトウェアを用いて、適切な収束が得られるまで各セルの状態方程式を解きます。このプロセスは時間を要しますが、CFX のように高速に最適化されたコードでは、並列処理を利用することが出来ます。 (右図に示すように、メッシュは複数のプロセッサー間に自動的に分割されます)。
モデルの計算が完了すると、計算結果は視覚的に評価することができます。CFX ソフトウェアでは、シンプルな2次元のグラフから、粒子追跡、ベクトル、および勾配の3次元 表現まで、さまざまな可視化を可能にするために多岐にわたる高性能なポストプロセスツールを提供しています。