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.
Tecplot Focus امکانی را فراهم نموده است تا مهندسین به راحتی پلات های خود را با استفاده از سطوح مختلف و خطوط طراحی نموده و داده ها را با آنچه دقیقاً می خواهند مقایسه کنند. آنالیز و بررسی مجموعه داده های پیچیده، سازماندهی پلات های چند بعدی، بررسی نتایج با همکاران و در نهایت تولید خروجی با کیفیت بالا از قابلیت های این نرم افزار محسوب می شوند.
in:Flux یکی از محصولات کمپانی Insight Numerics و نرم افزاری برای آنالیز پروژه های مربوط به دینامیک سیالات محاسباتی یا CFD (مخفف Computational fluid dynamics) به صورت سه بعدی می باشد. CFD علم پیش بینی جریان سیالات، انتقال حرارت، انتقال جرم، واکنشهای شیمیایی و پدیدههای مرتبط می باشد که با آنالیز الگوریتمهای عددی و حل معادلات ریاضی، مسائل مشتمل بر شارههای سیالاتی را تجزیه و تحلیل میکند. این نرم افزار قادر به تجزیه و تحلیل مسائل مربوط به انتشار و پراکندگی گاز در هندسه های پیچیده می باشد. in:Flux به طور خاص جهت انجام شبیه سازی های مربوط به شارهها برای کاربرانی که دانش کافی یا تخصص قبلی در زمینه CFD ندارند طراحی شده است. این نرم افزار می تواند مدل سازی CFD را در کسری از زمان و هزینه، نسبت به سایر برنامه های CFD انجام دهد.
FloVENT از خانواده Simcenter ساخت شرکت Siemens یک نرم افزار تخصصی برای طراحی، شبیهسازی و بهینهسازی سیستمهای تهویه هوای HVAC است. این نرم افزار یک نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) بوده که به مهندسان کمک میکند تا بتوانند جریان هوا را به صورت سهبعدی پیشبینی کنند. این نرم افزار قابلیتهای دیگری نظیر محاسبه انتقال حرارت، توزیع آلودگی محیطی و شاخص آسودگی در فضاها و محیطهای بسته نظیر محیطهای مسکونی و ساختمانی را داراست. این نرم افزار امکانات شبیهسازی پیشرفتهای را در اختبار مهندسین مکانیک قرار میدهد تا بتوانند رفتار سیالات را شبیهسازی کرده و آنها را توجیح کنند. این نرم افزار با رابط کاربری ساده خود به کاربران این امکان را میدهد تا به سرعت بتوانند انواع سیستمهای HVAC (گرمایش، تهویه و تهویهمطبوع) را طراحی و بهینهسازی کنند؛ از سیستمهای تهویه کوچک منازل گرفته تا محیطهای صنعتی بزرگ.
دینامیک سیالات محاسباتی یا سیاِفدی Computational fluid dynamics (CFD) یکی از بزرگترین زمینه هایی ست که مکانیک قدیم را به علوم رایانه و توانمندی های نوین محاسباتی آن وصل می کند. اکنون روش دینامیک سیالات محاسباتی جای خود را در میان روش های آزمایشگاهی و تحلیلی برای تحلیل مسائل سیالات و انتقال حرارت باز کردهاست و استفاده از این روش ها برای انجام تحلیل های مهندسی امری عادی شدهاست. دینامیک سیالات محاسباتی بهصورت گسترده در زمینه های مختلف صنعتی مرتبط با سیالات، انتقال حرارت و انتقال مواد به کمک سیال بکار گرفته میشود. از جمله این موارد می توان به صنایع خودروسازی، صنایع هوافضا، توربوماشینها، صنایع هستهای، صنایع نظامی، صنایع نفت و گاز و انرژی و بسیاری موارد گسترده صنعتی دیگر اشاره نمود که دانش دینامیک سیالات محاسباتی به عنوان گره گشای مسائل صنعتی مرتبط تبدیل شده است.
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.
نرم افزار Tecplot 360 یکی از ابزارهای قدرتمند رسم نمودار دادهها در
زمینهی CFD است که در رشتهی مهندسی مکانیک گرایش حرارت و سیالات کاربرد
فراوانی دارد. از جمله کاربردهای این نرم افزار می توان به شبیهسازی عددی
با نمایش 360 درجه، تجزیه و تحلیل دادهها و محاسبهی مقادیر شبکه، استخراج
توابع میدان جریان مانند ضریب فشار، بررسی همگرایی راهحل و برآورد دقت و
صحت آن و ... اشاره کرد.
CONVERGE Studio محصول شرکت CONVERGE CFD یک نرم افزار انقلابی در
زمینه دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) بوده که مشکل شبکهسازی (Grid
Generation) مدلهای طراحی شده را در فرآیند شبیهسازی از بین میبرد. این
نرم افزار توسط متخصصی شبیهسازی به گونهای طراحی شده که صرفاً برای
شبیهسازی موتور و سیستم احتراق وسیله نقلیه کاربرد نداشته و طیف وسیعی از
کاربردها را درون خود جای داده است. این نرم افزار برخلاف سایر نرم
افزارهای همردهی خود، قادر است تا ساختاری کاملاً متعامد و شبکهبندی شده
را بر اساس زمانبندی دلخواه شما تولید کند. این فرآیند باعث میشود تا
تولید دستی شبکهبندی طرحها به کلی حذف شود. این نرم افزار به شما تضمین
میدهد تا شبیهسازی شما با حدااکثر کیفیت و اثرگذاری انجام شوند.
Altair HyperWorks جامع ترین پلت فرم شبیه سازی محصولات صنعتی مولتی فیزیک (multiphysics) است که همواره در ارائه بهترین تکنولوژی ها برای طراحی و بهینه سازی محصولات با کارایی بالا، کارآمد و نوآورانه پیشرو است. این پلتفرم هواره به گسترش راه حل های نرم افزاری موردنیاز برای توسعه اتوماسیون در هر مرحله از فرآیند توسعه محصولات CAD/CAE می پردازد. Altair HyperWorks شامل ابزارهای مورد نیاز مدل سازی، تجزیه و تحلیل المان محدود و بهینه سازی سازه ها، سیستم های درگیر با فیزیک سیالات و مایعات، الکترومغناطیسی، چند جسمی (multiphysics)، پروژه های توسعه مبتنی بر مدل و ... است. نرم افزار ها موجود در این مجموعه میتوانند به عنوان یک دستیار حرفهای در کنار مهندسین شرکت به کار گرفته شود. این نرم افزار ابزارهایی را برای کاربرانش فراهم میکند که آنها را از سایر نرم افزارهای مورد نیاز برای پیش پردازش بینیاز میسازد. این مجموعه شامل مجموعهای از حلکنندهها (Solver) و قابلیتهای قدرتمند در زمینه تجزیه و تحلیل جریانات سیال است که نسبت به دیگر نرم افزارهای CFD کار با آن راحتتر و بدون مشکل است. این حل کنندهها میتوانند برای شبیهسازی و بهینهسازی طراحیها مورد استفاده قرار گیرند. تکنولوژیای که این حلکننده استفاده میکند، در بین نرم افزارهای CFD یکی از قدرتمندترینها محسوب میشود.
FINE/Marine محصول شرکت قدرتمند NUMECA International بوده که یکی
از سریعترین و پیشرفتهترین نرم افزارهای CFD (دینامیک سیالات محاسباتی)
برای سیستمها و سازههای دریایی است. این نرم افزار به گونهای برای
محیطهای آبی مختلف طراحی شده که قادر به شبیهسازی انواع جریانهای تک
سیال و چند سیال اطراف هرگونه وسیله دریایی نظیر کشتی، قایق، لنج و لنگر
است. رابط کاربری قدرتمند و گسترشپذیر به کاربران این امکان را میدهد
تا حداکثر شبیهسازی پیشرفته را با قابلیتهای اختصاصی دریایی در زمانی
کوتاه انجام دهند. از مشبندی خودکار ششوجهی غیر ساختاری گرفته تا کا
کننده جریانهای تراکم ناپذیر 6DOF، تنظیم مشبندیها و حل خودکار برای
کاربردهای مختلف و سیستم مصورسازی علمی از جمله قابلیتهای این نرم افزار
میباشند.
ANSYS Discovery Live از نرم افزارهای پیشرفته کمپانی ANSYS است که مهندسین را قادر میسازد به شبیهسازی، مدلسازی و آنالیز سازه ها و سیالات بپردازند. محیط شبیه سازی این نرم افزار که به صورت کاملا تعاملی طراحی شده است، مهندسین را قادر میسازد تا در هر مرحله و درجهای که هستند به جستجو و خلق ایدههای خود بپردازند. شبیه سازی در این نرم افزار سادهتر است؛ این نرم افزار شبیه سازی ها را طی زمانی نزدیک به لحظه محاسبه میکند. در این نرم افزار محیطی برای شبیهسازی خودکار و لحظهای بوده
و با مدلسازی هندسه ارتباط نزدیک دارد تا بتواند محیط طراحی تعاملی را
ایجاد کند. با پشتیبانی از سیالات رایج، سازهها و کاربردهای شبیهسازی
حرارتی، این نرم افزار مهندسین را قادر میساز تا به آزمایش ایدههای خود
پرداخته و بازخورد تغییرات خود را به صورت لحظهای مشاهده کنند.
Altair EDEM نرم افزاری نوین با امکاناتی ویژه جهت شبیهسازی در صنایعی همچون کشاورزی، معدن، راهسازی و بهینهسازی مواد تودهای (Bulk) مانند داروها، مواد شیمیایی و پودرهای فلزی است. این نرم افزار با هدف آنالیز جابجایی مواد از معادن و کارخانجات و راهاندازی نوار نقاله توسعه یافته است. این نرم افزار برخلاف سایر نرم افزارهای مشابه، از روش عددی المان گسسته (DEM) برای انجام شبیهسازی و حل معادلات استفاده میکند. این روش حل عددی مختص پردازش تعداد زیادی از ذرات کوچک است و به همین دلیل بسیار مناسب مواد تودهای نظیر پودرهای فلزی، سنگهای معدنی، محصولات کشاورزی و مشابه اینهاست.