طراحی یک ایرفویل یا ماهیواره در ظاهر شامل محاسبات هندسی ساده است، اما تعیین دقیق نیروهای لیفت و درگ پیچیده بوده و نیازمند تحلیل آیرودینامیکی دقیق میباشد. در تونل باد واقعی میتوان این نیروها را با دقت بالا اندازهگیری کرد، اما هزینه و محدودیتهای آزمایشی باعث میشود که در بسیاری از کاربردها از تونل باد عددی (CFD) استفاده شود.
در این پروژه، هدف ارزیابی عملکرد آیرودینامیکی یک ایرفویل و تحلیل توزیع سرعت، میدان ماخ و نیروهای آیرودینامیکی آن بهمنظور بهینهسازی طراحی و پیشبینی عملکرد پروازی بوده است.

تصویر یک ایرفویل در تونل بادی شبیه سازی شده و کانتور سرعت روی آن
شبیه سازی جریان در گودال در حال چرخش، با سرعت زاویه ای (برای مثال یک رادیان بر ثانیه)

سرعت چرخش سیال
برای سادگی محاسبات یک قاچ کوچک از استوانه را جدا می کنیم و سپس محاسبات را انجام می دهیم، قسمت سمت چپ مرکز استوانه است که حول آن چرخش انجام می شود.
در این پروژه، عملکرد آیرودینامیکی یک توربین بادی سهپره و رفتار آکوستیکی ناشی از چرخش پرهها با استفاده از روشهای دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و آکوستیک محاسباتی مورد بررسی قرار گرفت. هدف از تحلیل، پیشبینی توزیع فشار روی پرهها، توان تولیدی، و نیز استخراج الگوهای تولید نویز آیرودینامیکی در سرعتهای مختلف باد بود.

در طراحی ساختمانهای بلند، تحلیل رفتار جریان هوا از نظر بارهای سازهای، آسایش حرارتی و آلودگی صوتی حیاتی است. شبیهسازی CFD به مهندسان امکان میدهد الگوهای پیچیده جریان حول ساختمان را در شرایط مختلف آبوهوایی پیشبینی کنند.

استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) در طراحی خودروها، امروزه به یکی از ابزارهای حیاتی برای بهینهسازی عملکرد ایرودینامیکی تبدیل شده است. این روش با شبیهسازی رفتار جریان هوا حول بدنه خودرو، مهندسان را قادر میسازد تا ضرایب لیفت (Lift) و درگ (Drag) را محاسبه کرده و طراحی خودرو را برای کاهش مصرف سوخت، افزایش پایداری و بهبود عملکرد اصلاح کنند.

دانلود کتاب مکانیک سیالا نوشته فرانک ام وایت ، یکی از بهترین کتاب های مکانیک سیالات

دانلود کتاب انتقال حرارت هولمن ویرایش 10 که در سال 2010 منتشر شده است.