计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics，简称CFD)是研究复杂流体力学问题的计算方法，即研究如何利用数值方法求解流体力学方程(组)。CFD属于数值方法在流体力学上的应用。从理论研究上来说，可以用CFD技术分析流体运动内在规律与机理。而对于工程流体领域，更关心的是采用CFD分析技术解决实际问题，所引用的理论与分析方法只是一种手段。与其他应用学科比较，CFD的特殊性体现在流体对流作用与非线性作用，流体动力学方程的求解常常需要特定的数值理论、方法与技巧。从工程应用角度，CFD的任务是研究、建立预测流动现象的数值模型，不仅包括对计算理论与方法的研究，还包括研究如何在计算机硬件、软件环境中通过有效的、可靠的计算来获得合理的具有实际意义的计算结果，以便提出实际问题的解决方案。
CFD的主要目标是研究、建立合理反映实际流动系统的数学模型和数值模型。将实际流动系统的变化规律进行抽象、简化后，得到由数学方程(组)和适当的初值、边值构成的数学定解问题，称为原流动系统的数学模型(mathematical model)。一个实际问题的数学模型通常包括多个定解问题。将数学模型中所有数学方程、初值与边值进行数值离散并且赋予一定的计算步骤，使之转变成适合于现代计算机计算求解的形式，这种离散化的数学模型称为原流动系统的数值模型(numerical model)。
实施CFD分析的基本步骤见图12-1，CFD利用计算机综合了现代观念、理论、技术和方法。工程问题是CFD的出发点又是最终目标。在建立数学模型和数值模型时，应当结合具体问题特点来选择有关理论、方法与技术。在分析数学模型和模型方程特性、建立数值模型过程中，CFD集成了大量的应用数学方法，以现代数学作为理论基础。由于问题复杂、信息量大，CFD运用了软件工程和图像处理等现代技术，进行数值模型的求解与软件包的设计、诊断、调试以及数据处理、可视化与仿真。然而，这些理论知识与信息不可能从根本上回答计算结果的可靠性问题。尽量利用原型观测资料与比尺模型试验资料且配合一定的数值试验来实施数值模型可靠度验证是实际问题CFD分析的一个不可缺少的环节。(www.xing528.com)
图12-1 CFD分析的基本步骤
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