计算流体动力学

计算流体力学，英文是Computational Fluid Dynamics，简称CFD。

定义

CFD是一门使用计算机根据质量、动量和能量守恒的控制方程来预测液体和气体流动的科学。
流体遍布我们周围，与我们的生活密切相关。声带的振动会在空气中产生压力波，使人们能够讲话，也能听到所说的话。如果没有流体，网球的上旋就毫无意义，飞机也不会产生任何升力。
通过CFD，我们可以分析、理解和预测构成世界几乎每个部分的流体。

计算流体动力学的历史

计算流体力学的研究始于20世纪初，当时人们首次开发了数学模型，用于解决流体流动问题。随着计算机在20世纪中期出现，该领域凭借其计算速度以及对日益复杂的问题进行建模的能力而迅速发展。

早期发展（1900年代-1940年代）：

流体流动的基本控制方程（称为纳维-斯托克斯方程）已被构建。这些方程为理解流体行为提供了理论框架。

计算机出现（1950年代-1960年代）：

这一转折点使高速执行复杂的计算成为可能，并为曾经被认为无法解决的流体流动问题提供了答案。

数值方法（1960年代-1970年代）：

数值方法的应用，使研究人员能够将域划分为由较小单元组成的网格，以求解每个单元内的流体属性。这样就可以分析更复杂的几何结构和边界条件。

高性能计算（HPC）（2000年至今）：

随着HPC的进步，人们可以在更短的时间内运行规模更大、更复杂的CFD模型。HPC强大的处理功能使工程师能够对复杂的流程执行规模庞大的计算，例如，分析飞行中的整架飞机。