数值风洞原理

Numerical Wind Tunnel Technology

数值风洞技术概述

基于CFD的虚拟风洞模拟技术

技术原理

数值风洞是通过计算流体动力学(CFD)模拟真实风洞实验的计算机技术。它使用Navier-Stokes方程作为基础,结合湍流模型和数值算法,在虚拟环境中复现流体与结构的相互作用,为工程设计提供精确的气动数据。

核心优势:

  • 全尺寸模拟,无需缩比模型
  • 可模拟极端风速条件
  • 提供全流场可视化数据

应用场景

该技术广泛应用于高层建筑、大跨度桥梁、航空航天器和交通工具的设计优化。通过数值模拟可以提前发现气动问题,优化结构外形,显著降低风致振动风险,提高结构安全性和经济性。

典型应用:

  • 建筑风荷载分析
  • 桥梁抗风稳定性评估
  • 交通工具气动优化

桥梁风洞模拟

展示桥梁结构在风荷载下的流场分布

航空器模拟

飞机表面流线分布分析

车辆模拟

汽车空气动力性能优化