1. Solid Edge FloEFD ja arvutuslik voolu dünaamika

AVD – Arvutuslik voolise dünaamika

AVD (Computational Fluid Dynamics, CFD) on meetod, mille abil simuleeritakse vooliste (vedelike, gaaside ja nende segude) liikumist ning koostoimet pindade ja struktuuridega. Eesti keeles on kasutusel mitmeid tõlkevariante: arvutuslik voolise dünaamika, arvutuslik voolu dünaamika, arvutuslik vedelike dünaamika. Käesolevas materjalis kasutatakse lühendit AVD, mis on autori loodud suupärasem termin. Samuti leiab autor, et parim tõlge inglisekeelsele terminile fluid on voolis, sest see kätkeb endas kõikvõimalikke voolavaid aineid, mitte ainult vedelikke. Materjalis on kasutatud mõnel juhul ingliskeelseid termineid vaid seetõttu, et kasutatav tarkvara on inglisekeelne ja õppuritel on seeläbi parem arusaam, milliseid töökäske tarkvaras kasutada.

AVD eesmärk on lahendada voolamise käitumist kirjeldavad Navier–Stokesi võrrandid, tuginedes matemaatilistele mudelitele ja numbrilistele meetoditele. Meetod võimaldab analüüsida keerukaid nähtusi, nagu turbulents, soojusülekanne ja mitmefaasilised voolud, mida on füüsilises katses keeruline või kulukas uurida.

FloEFD arvutusprotsessis jaotatakse arvutusruum kontrollmahtudeks, mida nimetatakse lahtriteks või võrgusilmadeks (ingl. cells). AVD tugineb lõpliku mahu meetodile (Finite Volume Method, FVM), kus valitsevad võrrandid (massi, impulsi ja energia jäävuse seadused) lahendatakse integraalkujul iga kontrollmahu kohta. Erilist tähelepanu pööratakse piirpindadele, kus voolis puutub kokku tahke kehaga, sest seal määravad voolukiiruse, rõhu jaotused ja süsteemi dünaamika.

AVD on inseneritöö lahutamatu osa, kuna see võimaldab optimeerida konstruktsioone, vähendada energiakulu ja hinnata töökindlust enne füüsilise prototüübi loomist. FloEFD tarkvara Solid Edge keskkonnas rakendab neid meetodeid otse CAD-projekteerimise kontekstis, muutes simulatsioonid inseneridele kättesaadavaks ja praktiliseks.