دینامیک سیالات نام یکی از شاخه های بسیار پرکاربرد و وسیع مکانیک سیالات
است. موضوع مورد مطالعه در این زمینه از علوم چگونگی رفتار مایعات و گازها
به هنگام حرکت تحت اثر عوامل گوناگون می باشد. مطالعهٔ رفتار سیالات (در
حرکت و در سکون) را باید از مهم ترین بخش های مکانیک قدیم (مکانیک کلاسیک)،
فیزیک، ریاضیات کاربردی، و علوم و فنون مهندسی به حساب آورد. دینامیک
سیالات محاسباتی (Computational Fluid Dynamics) یا سی اِف دی (CFD) یکی
از بزرگترین زمینههاییست که مکانیک قدیم را به علوم رایانه و
توانمندیهای نوین محاسباتی آن در نیمهٔ دوّم قرن بیستم و در سدهٔ جدید
میلادی وصل میکند .دینامیک سیالات محاسباتی علم پیشبینی جریان سیال،
انتقال حرارت، انتقال جرم، واکنشهای شیمیائی، و پدیدههای وابسته به آن به
وسیله حل معادلات ریاضی، که قوانین فیزیکی را بیان میکنند، با استفاده از
یک فرآیند عددی است. دینامیك سیالات محاسباتی عبارت از تحلیل سیستم های
شامل جریان سیال، انتقال حرارت و پدیدههای همراه، نظیر واكنش های شیمیایی
براساس شبیه سازی كامپیوتری است. CFD روش بسیار توانایی است، به
طوری كه طیف وسیعی از كاربردهای صنعتی و غیرصنعتی را در بر میگیرد.
Flowmaster محصولی قدرتمند از شرکت مشهور Mentor Graphics است که به طور تخصصی برای شبیه سازی تک بعدی سیالات حرارتی طراحی شده است. این نرم افزار به جرئت بهترین انتخاب برای شبیه سازی و حل معادلات دینامیک سیالات است؛ این نرم افزار همچنین قادر به حل معادلات پیچیده سه بعدی دینامیک سیالات بوده و کاربرد بسیاری در صنعت دارد. این نرم افزار قابلیتهای مدلسازی تک بعدی بسیاری داشته که میتواند هزینههای طراحی را تا حد چشمگیری کاهش داده و باعث افزایش سرعت راندمان طراحی شود.
دینامیک سیالات محاسباتی شاخه ای از مکانیک سیالات است که با استفاده از تجزیه و تحلیل عددی و الگوریتم به تجزیه و تحلیل و حل مشکلات جریان سیال می پردازد که در این میان رایانه ها برای انجام محاسبات حاصل از شبیه سازی تداخل مایعات و گازها با سطوح از پیش تعریف شده استفاده می شوند. xFlow نرم افزاری به منظور تجزیه و تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی است که با استفاده از فناوری شبکه بولتزمن و طراحی خاص برای شرکت هایی که نیاز به بازخورد دقیق در شبیه سازی جریان، آیرودینامیک گذرا، مدیریت آب و تعامل ساختار مایع دارند، تبدیل به یکی از قویترین و محبوبترین نرم افزارهای این شاخه شده است. از جمله کاربرد های این نرم افزار در صنایعی مانند خودروسازی، هوانوردی، صنایع دریایی، عمران، انرژی و ساخت توربین ها است. با استفاده از معادله بولتزمن که توصیفگر رفتار گاز در مقیاس مزوسکوپی است برنامه قادر به تکثیر محدودیت هیدرودینامیکی بوده و همچنین با بهره گیری از الگوریتم جنبشی مبتنی بر ذرات برای پردازش بسیار سریع با سخت افزار در دسترس طراحی شده است.
FINE/Turbo محصول شرکت قدرتمند NUMECA International بوده که یکی از سریعترین و پیشرفتهترین نرم افزارهای CFD (دینامیک سیالات محاسباتی) برای سیستمهای چرخنده است. این نرم افزار قدرتمند قادر است تا انواع سیستمهای دینامیکی دوار را شبیه سازی کند، از سیالات تراکم پذیر گرفته تا غیر متراکم؛ از سرعتهای بسیار کم تا سرعتهای مافوق صوت. محورهای چندگانه، شعاعی، جریانهای مختلط و بسیاری از حالات دیگر در این نرم افزار به خوبی پشتیبانی میشوند. سیستمهایی نظیر توربینها، کمپرسورها، پمپها، فنها، پروانهها و پروانههای ضد چرخش به راحتی در این نرم افزار قابل شبیه سازی و آنالیز هستند. از شبیه سازی، مدل سازی و آماده سازی نمونه گرفته تا تحلیل ریز به ریز نتایج نهایی، این نرم افزار با رابط بصری قدرتمند خود و سرعت بالا، سریعترین تحلیلها را برای شما انجام میدهد. تخصص در این نرم افزار یکی از ویژگیهای اصلی یک مهندس مکانیک سیالات است.
EnSight نام یکی از معروفترین نرم افزارهای مهندسی مکانیک است که کاربرد وسیعی در صنعت دارد. این نرم افزار یکی از قدرتمندترین نرم افزارهای حل دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و مکانیک سازههای محاسباتی (CSM) است. بدون شک قابلیتهای شبیه سازی انواع فرآیندهای مهندسی در این نرم افزار بیرقیب بوده و امکانات فوقالعادهای را در اختیار مهندسین قرار میدهد.
FloEFD یکی از محصولات معروف و پر کاربرد
شرکت Mentor Graphics است؛ این نرم افزار یکی از قدرتمندترین نرم افزارهای دینامیک سیالات محاسباتی یا CFD بوده که بر پایهی CAD طراحی شده است. این نرم افزار با اکثر نرم افزارهای معروف طراحی و CAD سازگاری کامل دارد و میتوان فایل خروجی بسیاری از برنامهها را در این نرم افزار وارد کرد.
midas NFX نرم افزاری پیشرفته در زمینه طراحی و شبیه سازی دینامیک
سیالات محاسباتی و آنالیز المان محدود بوده که توسط شرکت MIDAS Information
توسعه یافته است. این نرم افزار امکانات بسیاری را جهت ساخت و ویرایش
مدلهای آنالیز المان محدود به مهندسان مکانیک میدهد. این نرم افزار با مش
بندی خودکار و دستی قادر است تا پیشرفتهترین شبیه سازیهای دو بعدی و سه
بعدی المان محدود را انجام داده و نتایج دقیق و قابل اعتمادی را ارائه کند.
این نرم افزار توسط تیمی از بهترین مهندسین مکانیک طی 20 سال مطالعه و
تحقیق طراحی و کاملاً برای امور مهندسی بهینه شده است. از دیگر قابلیتهای این نرم افزار میتوان به انجام آنالیزهای پیشرفته سازه
نظیر آنالیز تماس، آنالیز غیر خطی، آنالیز دینامیک صریح و ضمنی و آنالیز
خستگی اشاره کرد. این نرم افزار همچنین قادر به انجام آنالیزهای پیشرفته
سیالات نظیر مشهای متحرک، آنالیز سطح آزاد و آنالیز انتقال جرم نیز
است.
TOUGH مخفف کلمه ی Transport Of Unsaturated Groundwater and Heat به معنای
حمل و نقل آب های زیرزمینی غیر اشباع و حرارت و نام مجموعه ای از کد های
نرم افزاری ایجاد مدل های عددی چند بعدی برای شبیه سازی حمل و نقل آب،
بخار، گاز، حرارت و ... در محیط متخلخل و شکسته است. این مجموعه در
آزمایشگاه LBNL توسعه یافته و امروزه توسط دانشگاه ها، سازمانهای دولتی و
بخش خصوصی برای برنامه هایی چون دفع زباله هسته ای، بازسازی محیط زیست،
تولید انرژی از مخازن زمین گرمایی، نفت و گاز، جداسازی کربن و موارد دیگری
که شامل اجتماع موارد حرارتی، هیدرولوژیکی، ژئوشیمیایی و فرآیندهای
مکانیکی به صورت گسترده به کار برده می شود.
FINE/Open محصول شرکت قدرتمند NUMECA International بوده که یکی از
سریعترین و پیشرفتهترین نرم افزارهای CFD (دینامیک سیالات محاسباتی) برای
انواع جریانهای سیالات است. این نرم افزار قدرتمند قادر است تا انواع
معادلات دینامیکی و سیالات را حل کرده و امکانات بیشماری برای مهندسین
ارائه دهد. طیف کاربردی وسیع این نرم افزار باعث شده تا بتوان از آن در
شبیه سازی و حل معادلات انواع سیالات نظیر سیالات تراکم ناپذیر، با تراکم
پذیری کم، متراکم و با تراکم پذیری زیاد استفاده نمود؛ این نرم افزار
همچنین قادر به شبیه سازی جریانهای آرام (ساکن و یا متحرک با سرعت کم) تا
جریانهای مافوق صوت است. با این نرم افزار همچنین میتوانید فایلهای CAD
را وارد کرده و بر روی آنها آنالیز انجام دهید و آنها را نیز به شکلهای
دیگر تبدیل کنید و خروجیهای متنوع و کاملی دریافت کنید. این نرم افزار
برای شبیه سازی سیستمهای لوله، راهگاهها و همچنین سیستمهای جریانی
پیشرفته نظیر هواپیما، توربینها و جتها نیز کاربرد دارد. از شبیه سازی،
مدل سازی و آماده سازی نمونه گرفته تا تحلیل ریز به ریز نتایج نهایی، این
نرم افزار با رابط بصری قدرتمند خود و سرعت بالا، سریعترین تحلیلها را
برای شما انجام میدهد. تخصص در این نرم افزار یکی از ویژگیهای اصلی یک
مهندس مکانیک سیالات است.
FloEFD یکی از محصولات معروف و پر کاربرد
شرکت Mentor Graphics است؛ این نرم افزار یکی از قدرتمندترین نرم افزارهای دینامیک سیالات محاسباتی یا CFD بوده که بر پایهی CAD طراحی شده است. این نرم افزار با اکثر نرم افزارهای معروف طراحی و CAD سازگاری کامل دارد و میتوان فایل خروجی بسیاری از برنامهها را در این نرم افزار وارد کرد.