计算流体力学基础算法

计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）是一种数值模拟技术，用于预测和分析流体运动，如气体或液体在各种条件下的行为。其基础算法主要包括以下几个方面：

1. **网格生成**：首先，需要将连续的空间划分成离散的网格单元，这通常通过结构化网格（如均匀正方形或六面体）、非结构化网格（如四边形单元）或混合网格（结合两者）完成。

2. **流动方程求解**：CFD的核心是Navier-Stokes方程组，描述了流体的运动状态。这些方程包括质量守恒、动量守恒以及能量守恒等基本物理定律。常用的求解方法有有限差分法（FDM）、有限体积法（FVM）和有限元素法（FEM），其中有限体积法因其对复杂几何形状的适应性而常用。

3. **边界条件设定**：需要设置合适的边界条件，如压力、速度边界、热传导边界等，这些条件影响着流体的行为。

4. **迭代收敛**：因为 Navier-Stokes 方程通常是非线性的，所以通常采用迭代方法（如松弛法、PISO循环）逐步逼近解决方案。

5. **流场后处理**：得到流场数据后，会进行可视化和数据处理，例如速度矢量图、压力分布图、湍流强度等。