计算流体动力学的计算小程序

资 源 简 介

计算流体动力学的计算小程序

详 情 说 明

计算流体动力学（CFD）是通过数值方法模拟流体流动行为的强大工具。针对二维圆柱绕流这一经典问题，我们可以开发一个简易的计算小程序来模拟并可视化流场特性。

问题描述 二维圆柱绕流模拟中，圆柱作为障碍物置于均匀来流中，流体绕过圆柱时会产生复杂的涡旋和速度分布。关键在于求解Navier-Stokes方程，捕捉流场的压力、速度等物理量变化。

实现思路 网格划分：采用结构化网格离散计算域，圆柱附近需局部加密以提高分辨率。 数值求解：通过有限体积法或有限差分法离散控制方程，结合SIMPLE算法处理压力-速度耦合问题。 边界条件：设置入口为均匀速度，出口为自由流出，圆柱表面为无滑移边界。 后处理：将计算得到的速度场映射为颜色梯度，生成速度云图，直观展示涡脱落等现象。

优化方向 引入湍流模型（如k-ε）增强高雷诺数下的模拟精度。 采用并行计算加速大规模网格的求解过程。 添加动态可视化功能，实时展示瞬态流动演变。

此类小程序可作为CFD学习的起点，帮助理解流体现象与数值方法的关联性。