保存式は、流体の流れの動作をモデリングおよび分析するための計算式流体力学(CFD)の根本的です。質量、運動量、エネルギーなどの物理的な量が流体システム内で保存される方法について説明します。これらの式を理解することは、実際の流体の流れのシナリオを正確に予測するのに役立ちます。

マス保全

質量保存式は、連続式とも呼ばれ、質量が流体の流れで作成されず破壊されることを保証します。 不圧縮フローの速度領域の希釈として数学的に表現されます。

実用的なアプリケーションでは、この式は、パイプ、チャネル、およびオブジェクトの周りを流れる速度を分析するのに役立ちます。これにより、質量バランスがシステム全体で維持されます。

量子の保全

ニュートンの第2の法律から派生する運動量は、圧力勾配、重力、粘度などの力による流体変化の速度について説明しています。 これは、CFDで使用されるNavier-Stokesの式に基づいて形成されます。

航空機の翼や水流をパイプに上回る気流のようなシナリオをシミュレートするために、この式は不可欠です。

省エネルギー

流体システム内のエネルギーの伝達と変換のためのエネルギー保存式アカウント。 これは、伝導、対流、および力、ならびに熱源またはシンクによって行われる作業のための条件を含みます。

さまざまなエンジニアリングアプリケーションにおいて、熱流、冷却、燃焼プロセスなどの熱流のモデリングにエネルギーの保全を理解することは重要なことです。

リアルワールドシナリオへの応用

航空宇宙、自動車、環境工学など、さまざまな分野での保全の式が適用されます。これにより、エンジニアは複雑な流体の動作をシミュレートし、設計を最適化し、異なる条件下でシステム性能を予測することができます。

  • 効率的な航空機翼の設計
  • 大気中の汚染物質の分散をモデリング
  • 配管ネットワークの最適化
  • 気象パターンのシミュレーション