下载文档原格式
计算流体力学模拟方法应用前景计算流体力学（CFD）是一种通过数值方法对流体力学问题进行建模和求解的技术。
通过使用CFD，工程师可以预测流体流动、传热和传质等过程，并优化设计，提高性能。
CFD模拟方法已经在许多领域得到广泛应用，包括航空航天、汽车工程、能源系统和环境保护等。
在未来，CFD模拟方法的应用前景将继续扩大，催生出更多的创新和发展。
航空航天工程是CFD模拟方法最早得到应用的领域之一。
借助CFD模拟，航空航天工程师可以评估飞行器在不同飞行条件下的空气动力学性能，包括升力、阻力和稳定性等。
CFD模拟还可以帮助设计和改进飞行器的外形，减少气动阻力，提高燃油效率。
未来，随着新材料和技术的发展，飞行器的设计将越来越多地依赖CFD模拟方法，以实现更高的性能和安全性。
汽车工程是另一个广泛应用CFD模拟方法的领域。
汽车工程师可以利用CFD模拟来优化车辆的空气动力学性能，降低风阻和气动噪音。
此外，CFD模拟还可以预测发动机的燃烧过程和冷却效果，优化汽车的燃料效率和排放性能。
随着电动汽车的兴起，CFD模拟还可以帮助设计高效的电动汽车充电系统，提高充电效率，延长电池寿命。
未来，随着智能汽车和自动驾驶技术的发展，CFD模拟在汽车工程中的应用前景将更加广阔。
能源系统是另一个重要的CFD模拟应用领域。
CFD模拟可以帮助工程师优化发电厂的燃烧过程，提高燃烧效率和环保性能。
此外，CFD模拟还可以应用于风力发电和太阳能发电等可再生能源的设备设计和性能评估。
未来，随着可再生能源的普及和能源转型的加速推进，CFD模拟方法将发挥更大的作用，在实现清洁能源和可持续发展方面发挥重要作用。
环境保护也是CFD模拟方法的重要应用领域之一。
利用CFD模拟，可以评估排放源的空气污染扩散情况，预测污染物的浓度分布，帮助制定更有效的环境保护政策。
此外，CFD模拟还可以模拟自然界中的气候和天气现象，提高气象预报的准确性。
未来，随着人们对环境问题的重视程度不断提高，CFD模拟方法在环境保护领域的应用将得到进一步拓展。
国内外研究生计算流体力学教材内容比较与思考近年来，计算流体力学（CFD）已成为研究生教育中的重要课程之一。
本文通过对国内外研究生CFD教材内容的比较，探讨CFD教材的发展现状和未来方向。
一、国内研究生CFD教材国内研究生CFD教材一般分为两大类：一是基础教材，主要介绍CFD的数学基础、数值方法、网格生成等基础知识；二是应用教材，主要介绍CFD在流体动力学、热传递、空气动力学等领域的应用。
目前国内研究生CFD教材中比较优秀的有《计算流体力学基础》、《计算流体力学基础及应用》等。
其中，《计算流体力学基础》系统地介绍了CFD的数学基础、数值方法、网格生成和常用的CFD软件等知识，适合初学者学习。
《计算流体力学基础及应用》则在基础教材的基础上，重点介绍了CFD在多相流、湍流、燃烧等领域的应用，对于有一定基础的学生有很大的帮助。
二、国外研究生CFD教材国外研究生CFD教材数量很多，涵盖了CFD的各个方面。
其中比较出色的有《计算流体力学》、《计算流体力学导论》等。
《计算流体力学》是目前被广泛采用的教材之一，主要介绍CFD 的基本概念、数学基础、数值方法、网格生成等知识。
该教材深入浅出，文字简洁明了，适合初学者阅读。
《计算流体力学导论》则更加注重对CFD的应用，涵盖了CFD在气动学、船舶工程、化学工程等领域的应用。
该教材对实际工程应用的探讨更加深入，能够帮助学生更好地理解CFD的应用。
三、CFD教材的未来方向随着CFD在工程领域的广泛应用，对CFD教育的要求也越来越高。
未来，CFD教材的发展应该重点关注以下几个方面：1. 深入探讨CFD的应用：除了介绍CFD的数学基础和数值方法，CFD教材还应该涵盖CFD在不同领域的应用，以帮助学生更好地理解CFD的实际应用。
2. 强调CFD的多学科交叉性：CFD不仅仅是流体力学的一个分支，它还涉及到数值计算、计算机科学、物理学等多个学科。
因此，CFD教材应该强调CFD的多学科交叉性，帮助学生综合运用各种知识解决实际问题。
计算流体力学(cfd)发展简述1 发展历程计算流体力学(CFD)是指利用计算机来模拟流体的运动以及流体和固体之间相互作用的一种数值分析方法。
CFD的发展始于20世纪50年代，随着计算机技术的发展，CFD得到了快速的发展。
2 发展阶段CFD的发展可以分为以下几个阶段：2.1 基础阶段基础阶段主要是1960年代，当时计算机刚刚起步，计算能力很弱，CFD的应用范围十分有限。
研究重点主要是二维流动、气体动力学和边界层理论。
2.2 成长阶段成长阶段是1970年代到1980年代，这一时期计算机性能提高很快，CFD的应用范围逐渐扩大，开始涉及三维流动和非定常流动。
研究重点主要是湍流模拟和自适应网格技术。
2.3 成熟阶段成熟阶段是1990年代到今天，这一时期计算机硬件和软件技术不断发展，CFD的应用范围更加广泛，涉及多物理场耦合、多相流、化学反应等新领域。
研究重点主要是基于高性能计算和云计算的CFD技术研发。
3 技术进展CFD的进展主要体现在以下几个方面：3.1 模拟精度提高随着计算能力的提高和数值算法的改进，CFD模拟精度不断提高。
现在CFD能够预测流场的细节特征，如湍流结构、尾迹等。
3.2 多物理场耦合现代CFD技术已经可以模拟多物理场问题，如流动和传热、流动和组分分离、流动和化学反应等。
这使得CFD能够解决更多的实际工程问题。
3.3 多相流模拟多相流是指由两个或两个以上物质组成的流体，如气固、气液、液固等。
CFD技术已经可以模拟多种多相流，如液滴的运动、气固两相流的流动特性等。
3.4 并行计算随着计算机硬件和软件技术的不断发展，CFD已经可以实现大规模并行计算，大大提高了计算效率和模拟精度。
4 应用领域CFD已经成为现代工程设计的必备工具之一，主要应用于以下几个领域：4.1 航空航天工程CFD技术已经成为航空航天工程的重要设计工具，可以用于飞行器外形优化、发动机设计、气动加热等。
4.2 汽车工程CFD技术在汽车工程中的应用十分广泛，可以用于车身外观优化、发动机设计、制动系统设计等。
计算流体力学在农业工程中的应用现状与发展趋势近年来，随着计算流体力学（CFD）技术的不断发展和应用，其在农业工程领域的应用也日益广泛。
计算流体力学是一种通过数值方法解决流体流动和传热问题的工程技术，它的应用不仅可以帮助农业工程领域解决实际问题，还能够提高生产效率和资源利用率。
本文将以此为主题，结合当前的实际情况和未来的发展趋势，全面评估计算流体力学在农业工程中的应用现状，并探讨其发展趋势。
1. 计算流体力学在农业灌溉系统中的应用在农业生产中，灌溉是至关重要的一环。
利用计算流体力学技术，可以对灌溉系统进行模拟和优化，从而提高灌溉效率和节约水资源。
通过仿真计算，可以确定最佳的灌溉方案、管道布局和水流速度，从而降低灌溉系统的能耗和成本，提高土地的利用率和作物的产量。
2. 农业设施的空气流动模拟与优化除了灌溉系统，计算流体力学还广泛应用于农业设施的空气流动模拟与优化。
温室内的空气流动对作物的生长和产量有着直接影响。
通过CFD技术，可以对温室内的气流模式进行模拟，从而优化通风系统和空气循环，提高作物的生长环境和质量。
3. 农田水土流失和污染物运移模拟农田水土流失和污染物运移是当前农业生产中面临的重要问题之一。
利用计算流体力学技术，可以对降雨过程中的水土流动、土壤侵蚀和污染物传输进行精确模拟，为保护农田水土资源和环境提供科学依据和技术支持。
在未来，随着农业工程技术的不断革新和CFD技术的深入应用，计算流体力学在农业工程中的发展趋势也将更加多元化和立体化。
随着智能农业和数字农业的兴起，计算流体力学技术将与遥感技术、物联网技术等相结合，为农业生产提供更精准和可持续的解决方案。
CFD技术在智能农业设备的设计与优化、精准农业管理和智能农田环境监测等方面也将发挥更加重要的作用。
结语计算流体力学在农业工程中的应用现状已经非常广泛，并且在未来具有巨大的发展潜力。
通过对CFD技术的深入研究和应用，我们可以不断提高农业生产的效率和可持续发展能力，为农业产业的升级和转型提供技术支持和保障。
CFD计算模拟在风力发电机组中的应用随着经济的快速发展和环境保护意识的觉醒，风力发电作为一种可再生能源，已经逐渐成为了近年来发展最快的清洁能源之一。
然而，如何提高风电系统的效率，降低能源成本成为了风电工业发展中的一大难题。
众多的风电机组直接依赖气象特征所带来的风向、风速等条件，这些都与研究风力发电机组定制化设计有关。
因此，大规模风电发电及提高其效率就是一个需要长期探索的实际问题，这也就催生了CFD数值模拟在风力发电机组中的应用。
一、CFD数值模拟概述计算流体力学（CFD）是利用数值方法和计算机仿真技术对物理问题进行模拟和计算的一种科学方法。
而CFD数值模拟通常采用数学模型解决物理问题，并且基于数学表达式和计算机仿真技术进行计算，因而对流量、速度、压力等物理量的变化拥有更为细致的分析。
在风力发电机组中，CFD数值模拟技术被广泛应用在改进风机翼型、提高机翼空间尺寸和优化排列机组中。
CFD数值模拟技术本身具有计算精度高、可逆性强、计算成本低等优点。
同时在工业领域中，CFD数值模拟已成为基础研究的重要方法之一。
二、风力发电机组CFD数值模拟的应用1.优化风机翼型设计风机叶片设计的关键因素是气动性能分析，包括风机的空气动力特性和结构特性。
在这方面，CFD数值模拟技术可以通过建立在数学模型上的理论模型，对风机羽片进行分析。
在风能装置的设计过程中，风机羽片的主要考虑方向是在满足一定风量前提下，风机的效率要尽量提高。
基于CFD技术的建模和仿真方法，研究风机羽片的气流特性、流线形式、压力平衡等问题。
同时，也能通过优化和调整叶片的形状，改变气动参数分布，来实现对风机效率和性能的提升。
2.完善风能装置排列风能装置的排列对风能转换系数和效率有较大影响。
因此，针对风能转换设备的排列结构进行模拟和分析，应用CFD技术进行预判、设计、验证是非常有必要的。
CFD在风电机组模拟中的数学模型可以基于推动和旋转等变量，对定制化器械群的设计和排列方式进行仿真，进一步分析流场的分布情况以及机群相互干扰的影响等。
计算流体力学在农业工程中的应用现状与发展趋势计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）是一种模拟流体力学问题的数值计算方法，借助计算机技术，通过连续介质力学、运动学和热力学等原理，对涉及流体流动、传热、传质等问题进行数值模拟和计算。
计算流体力学在农业工程中的应用，可以有效地优化农业生产系统，提高农作物的产量和品质，降低农业生产过程中的能耗和环境污染。
一、计算流体力学在温室大棚设计中的应用温室大棚作为现代农业生产的重要手段之一，对温室内的气候环境进行合理调控，是提高农业产量和质量的关键。
使用计算流体力学模拟温室大棚内的空气流动、温度分布和湿度变化等参数，可以帮助农业工程师确定温室内的最佳气候控制策略，提高温室内作物的生长环境。
二、计算流体力学在农田灌溉中的应用灌溉对于农田的水资源利用和农业生产起着至关重要的作用。
利用计算流体力学模拟地下水流动和土壤水分传输，可以评估灌溉系统的水分利用效率，优化灌溉方案，避免水资源的浪费和土壤的盐碱化。
此外，还可以通过计算流体力学模拟灌溉设施内的水流分布和压力变化，以评估系统的性能，并进行优化设计。
三、计算流体力学在精准农业中的应用精准农业是一种利用先进的信息技术和农业装备，对农田进行精细化管理的农业生产模式。
计算流体力学结合无人机、传感器等技术，可以模拟农田内的气候、土壤水分、养分分布等情况，并实时调整农机设备的操作参数，实现对不同农田区块的精细化管理。
通过精确控制农田内的水分、养分和农药的分布，可以提高农作物的产量和质量，减少化肥、农药的使用量，降低环境污染。
四、计算流体力学在农业机械设计中的应用合理的农业机械设计可以提高农业生产效率，降低劳动强度。
利用计算流体力学模拟农业机械与农田的相互作用，可以优化机械设备的结构和性能，改善农机在不同环境下的工作表现。
此外，计算流体力学还可以模拟农机在作业过程中的风阻、水阻等外力，对机械进行优化设计，减少能耗，提高机械的使用寿命。
CFD技术在流体机械设计中的应用与发展摘要：进入二十一世纪，科技不断发展，技术不断更新完善，在流体机械设计领域，能够体现科技创新技术的就是CFD技术。
应用CFD技术进行流体机械设计能够提高流体机械的性能，使得CFD技术更广泛应用于流体机械设计领域。
占据流体力学重要部分的CFD技术是由数学和计算机有机结合产生，是一种边缘而生命力强大的学科。
CFD技术能够在数学和计算机领域同时得到更好的应用，其重要性不可忽略。
本文详细介绍CFD技术在流体机械设计领域的运用与发展。
关键词：CFD技术；流体机械设计；应用与发展一、流体机械的设计思想我国的科学技术与经济在不断发展的过程中，许多专业领域都在积极创新发展。
在石油化工和航空等领域，迫切需要新的流体机械设计技术以促进行业的发展。
随着社会的不断进步，使得流体机械设计新技术的需求增加。
传统技术已经不能满足于市场需要，已经逐渐被淘汰，所以此时需要更高性能的新型技术。
步入新型城市化进程后，设计管理与理念必须具有现代化。
设计者首先需要掌握该领域技能水平，这不仅需要了解过去的设计理念，同时还要结合实际现代化进程，为该领域量身定做一个属于新时代的设计方案。
接着设计者需要掌握流体机械设计在进入市场后的后续进程，同时详细的把控住流体机械的内部流动状态。
将流体机械设计方案不断进行试验，并与新型工艺进行结合，将传统技术进行代替，减小阻力与碰撞。
为此就设计者需要CFD技术促进流体机械性能的大幅度提高。
CFD 技术能够带来更多的便利，它不仅是现在与未来在研究流体机械领域不可或缺的重要工具和思想，同时能够给设计者提供新型理念，让设计者在此基础上，用最少的时间，获得最大的经济利益。
CFD技术是从流体流动机理出发，来获的更高更强更能提高性能的设计构思与设计方案，同时满足更多的约束机制的条件，结合约束调节，创建出最佳的设计方案。
CFD方法的建立给流体机械设计提供了一种新的选择和途径。
因为好多程序都是在原有的研究成果基础上进行的创建和研究，所以很大程度缩小了适用范围，本篇文章就是根据CFD方法在流体机械设计所研究出的新的研究成果，该技术构建了各个领域适用速度范围内的通用程序。
计算流体力学的发展历程与未来前景计算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）是运用数值方法对流体力学问题进行模拟和分析的学科，它结合了流体力学、数值计算和计算机学科的知识。
在过去的几十年中，计算流体力学在科学研究、工程设计和工业应用中起到了重要的作用。
本文将介绍计算流体力学的发展历程，并展望其未来的前景。
计算流体力学的发展历程源远流长。
早在20世纪40年代，人们开始使用数值方法来解决流体力学问题，并发展了有限差分法等基本方法。
然而，当时的计算能力非常有限，只能处理简单的二维问题。
到了20世纪60年代，随着计算机的发展，计算流体力学的发展进入了快速发展期。
有限元法的引入使得计算流体力学能够处理复杂的流动问题，并为工业应用提供了新的解决方案。
此后，随着计算能力的不断提升和计算方法的改进，计算流体力学的应用范围和精度不断提高。
进入21世纪以来，计算流体力学的发展进入了一个全新的阶段。
首先，计算能力的大幅提升使得可以模拟和研究更加复杂的流动问题，如湍流、多相流和自由面问题等。
借助高性能计算技术和并行计算方法，计算流体力学已经成为一种强大的工具，可以模拟包括飞机、汽车、火箭等工程领域中的复杂流动。
其次，计算流体力学与其他学科的交叉应用也日益增多，如结构力学、热传导、化学反应等。
这种多学科的融合为解决复杂多物理场耦合问题提供了新的思路和方法。
未来，计算流体力学有着广阔的发展前景。
随着计算能力的继续提升和计算方法的不断改进，计算流体力学可以更加精确地预测流动的行为，并提供更准确的工程设计依据。
例如，在航空航天领域，计算流体力学可以用于优化飞机的气动外形和减少燃料消耗，提高飞行效率和降低排放。
在能源领域，计算流体力学可以用于优化燃烧过程和提高能源转化效率，减少环境污染。
在环境保护领域，计算流体力学可以用于模拟河流、海洋和大气中的环境问题，帮助解决河流污染、海洋污染和空气污染等问题。
超大规模结构网格CFD数值模拟的初步研究在科技的海洋中，计算流体动力学（CFD）如同一艘精密的航船，它承载着科学家们对流体世界未知领域的探索梦想。
随着计算机技术的飞速发展，超大规模结构网格CFD数值模拟成为了这一领域中的新星，其光芒逐渐照亮了流体力学的未来。
首先，让我们来探讨一下超大规模结构网格CFD数值模拟的重要性。
在传统的CFD模拟中，由于计算资源的限制，我们往往只能对有限的区域进行模拟，这就像是在茫茫大海中只观察一滴水一样，虽然可以得出一些结论，但总是缺乏全局的视角。
而超大规模结构网格的出现，就像是给我们配备了一副望远镜，使得我们可以从更广阔的角度去观察和理解流体的行为。
然而，超大规模结构网格CFD数值模拟并非没有挑战。
它的计算量巨大，对计算机的性能要求极高，这就像是驾驶一艘巨轮穿越汹涌的海浪，需要有足够的动力和稳定性才能确保航行的安全。
此外，随着网格数量的增加，数值误差也会累积，这就需要我们像精密的钟表匠一样，对每一个细节都进行精确的调整和控制。
在实际应用中，超大规模结构网格CFD数值模拟已经展现出了其强大的能力。
在航空航天领域，它可以帮助我们更准确地预测飞行器周围的气流分布；在气候变化研究中，它可以模拟全球范围内的气候系统；在能源开发中，它可以优化风力发电机的设计。
这些应用就像是一颗颗璀璨的明珠，镶嵌在科技发展的皇冠上。
但是，我们也必须看到，超大规模结构网格CFD数值模拟还处于初级阶段，它的潜力还远远没有被完全挖掘出来。
我们需要更多的研究来提高其精度和效率，需要更多的创新来解决目前存在的问题。
这就像是一场马拉松比赛，我们现在只是刚刚起步，前方的道路还很长。
在未来的发展中，超大规模结构网格CFD数值模拟将会与人工智能、大数据等技术紧密结合，形成更为强大的工具。
它将会在更多的领域发挥作用，比如在环境保护、生物医学、材料科学等方面，都将有其独特的贡献。
这就像是一场科技的革命，将会改变我们对世界的认知和利用方式。
cfd软件发展现状及未来趋势分析引言：计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）是一种通过数值模拟方法研究流体力学问题的技术。
CFD软件的发展为工程师和科学家提供了一种高效、精确且经济的方法来分析和解决各类流体流动问题。
本文将对CFD软件的发展现状和未来趋势进行分析。
一、CFD软件发展现状1. 成熟度和应用范围随着计算机技术和数值方法的发展，CFD软件的成熟度不断提高。
目前市场上存在许多成熟的商业CFD软件，如ANSYS Fluent、COMSOL Multiphysics等。
这些软件不仅在航空航天、汽车工程等传统领域得到广泛应用，还在生物医学、环境工程、化工等领域发挥着重要作用。
同时，开源CFD软件如OpenFOAM也得到了较大的发展和应用。
2. 多物理场耦合和多尺度模拟目前的CFD软件已经具备了多物理场耦合的能力，能够模拟不同物理场的相互作用，如流体与热传导、结构力学等。
此外，面向多尺度模拟的CFD软件也逐渐发展起来，可以模拟从纳米尺度到宏观尺度的流体现象。
3. 高性能计算和并行计算随着计算机硬件的不断提升，CFD软件能够利用多核并行计算的优势，显著提高计算效率和模拟精度。
高性能计算和并行计算技术的发展使得大规模、复杂流动问题的模拟成为可能。
二、CFD软件未来趋势分析1. 实时仿真和智能化未来的CFD软件将更加注重实时仿真和智能化。
随着物联网和工业互联网技术的发展，CFD软件可以与实时监测系统进行集成，实现对复杂工况的实时监控和仿真分析。
此外，利用人工智能和机器学习技术，CFD软件能够自动化建模和网格划分，大大提高建模的效率和精度。
2. 多学科融合和优化设计未来的CFD软件将趋向于多学科融合和优化设计。
流体动力学与其他学科的融合将进一步推动CFD软件在多个领域的应用，例如流固耦合、流电耦合等。
同时，CFD软件将与优化算法相结合，实现对产品或系统的优化设计，以提高性能、降低能耗。
计算流体力学(Computational Fluid Dynamics，简称CFD)是当代迅速发展的一门学科，是利用高速计算机求解流体流动的偏微分方程组，目的是为了更好的从定性上和定量上了解流体流动的物理现象，改进设计的一门学科。
目前在航空航天、造船、气象、海洋、水利、液压和石油化工等工程领域都有广泛的应用。
作为流体力学和发动机设计的新手段，CFD是一种令人鼓舞的模拟流体流动的方法，它大大缩短了设计的时间，节省了设计费用。
它相对于理论方法来说，具有假设限制少、应用范围广的特点，其方法也容易应用。
相对于实验来说，计算流体力学很少有马赫数和物体尺寸的限制，并且具有较高的经济价值。
数值仿真优于实验的地方还在于：计算机仿真的诊断“探测”并不干扰流动且不使所研究的现象变得不可捉摸。
CFD已经代替了许多环境发动机的试验项目，而试验的目的也逐渐从验证设计参数的合理性，改变为对CFD数值模拟的正确性及最终设计的校核。
CFD不仅可以为固体环境发动机提供快速而经济的设计依据，并且可以观测到一些试验中无法观测到的物理现象，还可以为新型发动机的设计提供理论依据。
CFD技术艰深的理论背景与流体力学问题的复杂多变阻碍了它向工业界推广。
一般工程技术人员很难较深入地了解这门学科，由专家编制的程序用起来也不容易，因为总有不同条件、参数要根据具体问题以及运算过程随时做出修改调整，若不熟悉广法和程序，往往会束手无策，此外，前、后处理也显得十分棘手。
CFD研究成果与实际应用的结合成为极大难题，这一切曾使人们对CFD的工程应用前景产生疑虑。
在此情况下，通用软件包应运而生，使CFD计算变得方便、简单。
CFD软件一般包括三个主要部分：前处理器（建模，网格生成等），解算器（具体的数值运算）和后处理器（运算结果的具体演示）。
常见的CFD软件有：FLUENT，PHOENICS，CFX，STAR-CD，FIDAP等。
以FLUENT公司开发的大型CFD软件FLUENT为例，它可计算从不可压缩（低亚音速）到轻度可压缩（跨音速）直达高度可压缩（超音速）流体的复杂流动问题。
FLUENT本身所带的物理模型可以准确地预测层流、过渡流和湍流多种方式的传热和传质，化学反应，多相流和其它复杂现象。
它可以灵活地产生非结构网格，以适应复杂结构，并且能根据初步计算结果调速网格。
前处理软件Gambit提供了多方位的几何输入接口。
计算采用有限容积法。
通过图形后处理软件，可以得到二维和三维图象，包括速度矢量图、等值线图（流线图、等压线图）、等值面图（等温面和等马赫面图）、流动轨迹图，并具有积分功能，可以求得力和流量等。
目前各类CFD软件在其各自的领域内各显其能。
但它们在网格划分、初始、边界条件的处理、微分方程的离散方法等都遵循一定的技术原则，在此仅对一般性规则作扼要论述。
1．模型的建立数学模型的建立是进行模拟的第一步。
首先应该确立研究对象的物理模型。
对所研究的问题作一定模型化假设。
建立模型时一般应考虑以下几方面因素：从物理模型的性质上看，是无粘流动还是粘性流动，是可压流动还是不可压流动；从物理模型的运动状态上看，是定常的还是非定常流动，有旋还是无旋流动，层流还是紊流，亚声速还是超声速流动等。
例如，当物理过程中流体的物性变化不大时，可作常物性的假定：物理量的场在某一方向上变化相对于其他两个方向很小时可以作二维假定等，然后根据该物理模型确定数学模型。
数学模型的选择非常重要，如果所采用的数学模型不适合，即使数值方法再完美，结果也不会符合物理实际，更谈不上工程应用价值。
2．流体流动的定解条件大多数情况下，流体的任何流动都满足连续方程和运动微分方程组，有时还包括能量方程。
方程中包含的未知量比方程个数多，因此还要添加方程才能使之封闭，这些方程视流动情况来定，一般是组份方程，状态方程，密度方程，k-ε方程等。
有了封闭的方程组，为了得到确定的解，还必须给出相应的定解条件。
定解条件分为两类：起始条件和边界条件。
对于非稳态流动要结定起始条件。
即在起始时刻t=0所给定的流场中每一点的流动参数。
除此之外，任意瞬时运动流体所占空间的边界上必须满足边界条件。
工程应用中常见的边界条件有壁面上的，不同流体交界面上的，无穷远处的及管流进口处的边界条件等。
3．湍流的模拟运动造成了湍流的一个重要特点——运动多么复杂，非稳态的N-S方程对于湍流的瞬时运动仍然是适用的。
难最多，因而研究最活跃的领域之一。
题。
虽然N-S的方程会花费大量的精力和时间。
实际上往往采用平均N-S旋湍流流动的N-S加了六个未知的雷诺应力项了找回这些失去的流动信息，也必须引入湍流模型。
[2]。
Spalart-allmaras模型适于模拟中等复杂的内流和外流以及压力梯度下的边界层流动（如翼形、机身、导弹和螺旋桨等）。
目前S-A应用于航空航天领域的CFD以在初步计算研究中选取该湍流模型。
4．划分网格网格在数值模拟计算过程中至关重要分重要的研究领。
率，网格质量的影响是非常大的。
只有当网格的生成及求解流场的算法很好的匹配时，才能得到成功而高效的计算结果。
网格可分为结构化网格、非结构化网格和混合网格三大类。
在结构化网格中，每一节点及其所处的几何位置的几何信息必须加以存储，但该节点与其相邻节点关系则可依据网格编号规律自动得出，因而不必存储这类信息，这是结构化网格的一大优点。
但是，当计算区域比较复杂时，即使应用专门的网格生成技术也难以处理所求解的不规则区域，这时可以采用组合网格，又称为块结构化网络。
在这种方法中，把整个求解区域分解成若干个小块，每一块中均采用结构化网格，块与块之间是可以并接的，即两块之间有一条公共的边，也可以是重叠的。
这种生成网格的方法既有结构化网格的优点，同时又不要求一条网格线贯穿在整个计算区域内，给处理不规则区域带来不少方便，目前应用很广。
这种网格的关键是两块之间的信息传递。
非结构化网格是处理复杂计算区域网格生成的另外一种有效的方法，所谓“非结构化”是批在这种网格系统中，节点的编号命名是无规则的，甚至是完全随意的，并且每一个节点的相邻节点个数也不相同。
混合网格是将结构化网格和非结构化网格混合使用。
非结构化网格相对于结构化网格存在着内存要求大，CPU运算时间长，不能使用结构网格中有效的加快收敛的措施和粘性流体计算中非结构化网格的生成尚需进一步研究等问题，于是提出了混合网格的方法。
矩形网格是结构化网格中最简单的一种，具有计算简单快捷的特点，但是不易处理复杂边界。
因此，最简单的混合网格是将非结构化网格和矩形网格混合。
混合网格克服了单种网格划分的缺点，在计算过程中被广泛地采用。
5．方程的离散化和求解CFD需要将N-S偏微分方程转化成每一节点上的一组代数方程，该方程组中包含有该节点及附近节点上所示函数之值，这就是离散方程组。
当我们把注意力集中在网格结点处的值时，我们就已经用离散的值取代了包含在微分方程精确解中的连续信息。
在一定网格的基础上建立离散方程组的方法有如下几种：有限差分法、有限元法、有限容积法、边界元法、谱分析法、数值积分变换法等等。
CFD中实际应用较多的是有限容积法，即将守恒型的控制方程对区域离散后形成的控制容积积分，对于节点间物理量的变化特性给出假设，从而把积分进行到底，得出节点间物理量的代数方程式。
用有限容积法导出的离散方程可以保证有守恒性，对区域形状的适应性也比有限差分法好，是目前应用最普遍的一种方法。
目前一些商业化CFD软件均采用这种方法，如PHOENICS，FLUENT，CFX，STAR-CO等。
在控制容积法中，所谓对流项的离散格式就是指控制容积界面上函数的插值方式，常见格式有：一阶迎风（FUD），二阶迎风（SUD），中心差分（CD），QUICK格式等。
其中QUICK格式（Quadratic Upwind Interpolation of ConvectiveKinematics，对流项的二次迎风插值）是最常见的一种，在目前的商业CFD软件中都引进了该格式。
为减少假扩散而引入的计算误差，同时又使格式有较好的对流数值稳定性，构造带迎风倾向的高阶格式是一种普遍采用的方法。
对一阶导数项的离散是进行数值求解时主要问题之一。
上面讨论了对流项的处理方法，而对于压力梯度，在不可压缩流体的控制方程中是以源项的形式出现的，在求解不可压缩流体的流场问题时，如果把动量方程和连续性方程离散得到的代数方程组联立求解，就可以得到各速度分量及相应的压力值。
但是，这种直接求解由于需要大量的内存和计算时间，对于大多数工程问题还不太合适。
如果采用分离式的迭代方法，压力项又没有独立的方程。
于是就需要解决这样的问题，即如何利用质量守恒方程使假定的压力场能不断地随迭代过程的进行而得到改进。
为解决这个问题产生了很多方法。
应用涡量-流函数法，可以通过数学变换将部分一阶导数项消去但此方法物理意义复杂，边界条件设定困难，尤其对三维流动处理很困难，有待进一步研究。
一种比较令人满意的方法是压力与速度的修正方程，源于1972年由Patanker和Spalding提出的SIMPLE算法，其全称是：Semi_Inplicit Method for Pressure-LinkedEquations，即解压力耦合方程的半隐式法。
SIMPLE算法已经广为应用，并且很受用户欢迎。
但是，为了力求改进其收敛速度，已经制定出一个修订的版本，这个版本叫做SIMPLER（产生于1980年），它代表修订（Revised）的SIMPLE 的意思。
一次SIMPLER迭代需要较多的计算机内存，然而它只要较少的迭代次数就可以达到收敛，因而每次迭代所增加的工作量已经远远被总的计算工作量的节省所补偿。
随后，又产生了SIMPLEST（1981年），SIMPLEC （1984年）等一系列改进型算法[2]。
