1. Solid Edge FloEFD ja arvutuslik voolu dünaamika

4.1. AVD füüsikalised alused

AVD tugineb kolmele fundamentaalsele jäävusseadusele, mis kirjeldavad voolise käitumist:

Massi jäävus
Mass ei kao ega teki. Püsiseisundis peab süsteemi sisenev mass olema võrdne väljuva massiga. Valem kokkusurumatu voolise korral:

Kui tihedus on konstantne, lihtsustub see kujule:

kus u on voolukiiruse vektor.

Impulsi jäävus
Impulss ei kao, vaid muutub välisjõudude mõjul. See on Newtoni II seaduse rakendus voolisele. Navier–Stokesi võrrandi üldkuju:

Kus:

·         p – rõhk

·         m – dünaamiline viskoossus

·         F – välisjõud (nt gravitatsioon).

Energia jäävus

Süsteemi sisenev soojus ja genereeritud soojus peavad tasakaalustuma väljuva soojusega.

Üldine energia võrrand:

Kus:

·         h – entalpia

·         k– soojusjuhtivus

·         T – temperatuur

·         S – soojusallikas.

Need kolm seadust moodustavad aluse Navier–Stokesi võrranditele, mis on osatuletistega diferentsiaalvõrrandid ja kirjeldavad voolamise dünaamikat. Nende lahendamiseks kasutatakse numbrilisi meetodeid, kuna analüütiline lahendus on võimalik ainult väga lihtsustatud juhtudel.