Вычислительная гидродинамика — это совокупность современных теоретических, экспериментальных и численных методов, предназначенных для моделирования течения жидкостей и газов, процессов тепло- и массообмена, реагирующих потоков и т.д. Расчет течений жидкостей и газов позволяет осуществить глубокий анализ механики жидкость во многих типах изделий и процессах, что дает возможность не только снизить необходимость дорогостоящих прототипов, но и получить исчерпывающие данные, которые не всегда доступны при проведении экспериментальных исследований. В последнее время особую актуальность начинает принимать моделирование гидро- и газодинамики в биологических системах и медицинском оборудовании. В частности, важной практической задачей является моделирование течений биологических жидкостей и газов в приборах вспомогательной циркуляции и в оборудовании для обеспечения дыхания. К задачам и особенностям расчетов динамики жидкости и газов относятся:
- стационарные и нестационарные течения
- ламинарные и турбулентные потоки
- несжимаемые и сжимаемые течения
- вращающаяся и стационарная система координат
- сопряженный теплообмен
- излучение
- ньютоновские и неньютоновские жидкости
- моделирование многофазных течений со свободной границей раздела
- взаимодействие текучей среды и конструкции
Сферы применения
Авиация и космос
Внешняя аэродинамика (дозвуковые, трансзвуковые, сверхзвуковые и гиперзвуковые потоки), аэроакустика, горение (газообразное, жидкое и твердое топливо), абляция/эрозия, противообледенительные системы, температурное и термонапряженное состояние, флаттер крыльев, аэродинамичсекие нагрузки на навесное оборудование и многое другое.
Турбомашиностроение
Течения в проточной части лопаточных машин, диффузоры, выхлопные тракты, уплотнения, горелочные устройства/камеры сгорания, контроль загрязняющих выбросов, аэроакустика, флаттер лопаток, температурное состояние конструктивных элементов.
Атомная энергетика
Реакторы (ВВЭР, РБМК, БН и др.), тепловыделяющие сборки (ТВС), трубопроводы, парогенераторы, фильтры очистки, насосы, паровые турбины, кориум и другое оборудование.
Нефтегазовая отрасль
Течения в трубопроводах, сепарация нефти и газа, гидроудары, волновые нагрузки на морские сооружения, гидродинамика танкеров, взрывы и последствия ЧС (разлив нефти, взрыв газа).
Строительство
Анализ ветровых нагрузок, пожаробезопасность, распространение дыма, расчет вентиляции/отопления.
Металлургия
Литье, обжиг, плавление и затвердевание, индукционный нагрев, печи, переработка металлолома, вытяжка, закаливание и другие технологические процессы.