Podsystemy przepływowe wchodzą w skład wielu systemów. Typowymi przykładami w kontekście inżynierskim są podsystemy smarowania, paliwowe, hydrauliczne i rurociągowe. Poza tym są też przykłady takich systemów spoza świata techniki, np. układ krwionośny czy rzeka. Takie systemy są ogromne, złożone i niejednokrotnie mają charakter przejściowy.
Modelowanie metodą obliczeniowej mechaniki płynów (CFD – computational fluid dynamics) pomaga w analizie i zrozumieniu tych złożonych systemów przepływowych, uzupełniając dwu- i trójwymiarowe techniki CFD, wykorzystywane w analizie szczegółowej. Jest jasne, że nie projektuje się krwionośnych systemów naczyniowych, jednak lekarze mogą czerpać wiedzę w zakresie problemów medycznych z przeprowadzonych analiz tego typu na tej samej zasadzie, co inżynierowie modelujący reaktor jądrowy.
W wielu przypadkach modelowanie systemów metodą CFD pozwala inżynierom na budowę modeli opartych na katalogach predefiniowanych komponentów, wykorzystywanych do:
- wykonywania analizy rozmiarów;
- analizy przejściowych przepływów, w tym formacji fal, skoków i spadków ciśnienia;
- analizy złożonych systemów w szerszej perspektywie, np. analiza przepływów masowych;
- znalezienia rozwiązania kompromisowego między szczegółowością modelu a szybkością symulacji, potrzebnego w przypadku wstępnej analizy konstrukcyjnej i optymalizacji;
- zrozumienia problemu, który może okazać się zbyt duży lub zbyt złożony do analizy dwu- i trójwymiarowymi technikami CFD.
cały artykuł dostępny jest w wydaniu płatnym 11/12 (194/195) Listopad/Grudzień 2023
