在应用流体动力学中工作多年来五年，最初在工业流动的商业领域，现在在学术界内，我认为这将是一个美好时机，以应用计算流体动态可以实现如何实现的事情（CFD）。
在直接进入流体的物理和CFD的例子之前，让我们首先花一点时间来欣赏液体及其周围的流动。我们周围的液体都有液体 - 例如，我听到外部流动，同时打字这篇文章 - 吹过我的房子，落在地面上的雪和飞行在天空中的海鸥。同时，我想象内部流动，如动脉中的血流或流过卷绕散热器的热水。有各种形式和类型的液体流动，塑造了我们的世界。它们存在于Macroscale至无形的纳米阶段，受到自然基本规律的管辖。
最近的一个例子我发现有趣是'为什么食物粘在我们的平底锅背后的流体动力？'上周发布的文件中。看来我们现在有一些明确的理解，当锅被加热时，由于加热不均匀而导致称为热毛细管对流的过程。这导致锅中中间的油含量较少，以及我们食物棒的最少数区域。嗯，流体动力学帮助我们在自然界中找到了与流体相关观察的答案和我们的日常生活。
自古希腊日以来，流体的研究兴致并引发了许多研究人员的好奇心。与锡拉丘兹的archimedes制定和出版着名Archimedes原则它被认为是流体力学的第一部主要著作。紧随其后的是莱昂纳多·达·芬奇、艾萨克·牛顿爵士和丹尼尔·伯努利等科学家，他们进一步推动了这一领域的发展。我个人最喜欢的是奥斯本•雷诺兹，他发表的关于流体动力学的观点形成了强大的应用，并与工业流的联系，这无疑改变了行业。他的主要研究方向是流体从层流态向湍流态的转变。他的试验台，现在是世界上著名的实验仪器之一，正在一个工程建筑里展出曼彻斯特大学。他介绍了这一点Reynolds号码允许扩大的尺度，例如在扇尔尺度船模型上作用的流体物理到全尺寸的船舶，加强应用。这些方程后来应用于轴承和船舶螺旋桨的流体动力润滑。该原理进一步利用了了解流体和固体之间的热传递，这在今天所知的情况下形成锅炉和冷凝器设计。
这种应用流体流动原理来改善工程过程或设备是我感兴趣的，这是随着计算能力的出现而变得更好，换句话说，CFD。多年来，世界各地的研究人员和工程师改进了CFD技术，并将其以工具的形式提供给用户。CFD工具可以模拟系统中的流体，已经被许多行业用于分析、优化和验证与性能相关的设计，在昂贵的原型之前，还进行了物理测试。当整个系统或设备具有复杂的几何形状或特征时，使用传统的计算方法是不够的，CFD是非常有益的。
我将从我自己在过滤和压缩机行业工作的经验中写下两个例子：
首先是改善用于捕获油气喷射的真空泵油气溶解的聚结过滤器的设计。这些过滤器对于减少废气排放是必不可少的，当暂停时，这可能会对环境，气候，设备的生活造成巨大危害，并最终公共健康。可以在此找到这项工作的更多细节发布的文章。使用CFD预测通过复杂纤维过滤器和气溶胶载荷图案的压降。基于此，可以进行设计优化以改变气溶胶载荷图案，以实现过滤介质上的均匀装载油气溶胶，以提高过滤效率。通过使用CFD，由于提高了真空泵的消耗功率，因此对产品开发成本的需求降低。
注油真空泵[1]聚结过滤器的CFD应用
另一个例子是喷油双螺杆压缩机，主要用于工业、石油和天然气、制造业和需要高压气体的制冷部门。注油在这些高压压缩机中起着冷却、密封和润滑这些机器的重要作用。然而，过量的石油会导致电力损失。因此，有必要优化油量，但它是不可能可视化的分布在压缩室的油。使用CFD工具，可以在此基础上可视化石油分布;可以优化注油技术。由于改进了油的分布，压缩腔的冷却效果更好，因此，优化后的压缩腔温度降低了，因此，压缩机的功耗也降低了。总的来说，这意味着通过更好的喷射，压缩机将会降低能源成本，更环保。
双螺杆喷油压缩机[2]的CFD应用
Process Industry Informer杂志上发表的其他例子是CFD工具的应用泵的性能用于将食物加工到最高卫生标准，原始设计改进泵叶轮为了更好地混合坦克喷射混合器用于油气、制药、化工、食品、污水等行业的罐内搅拌。
因此，预计更多来自中小企业到大型组织的行业将会充分利用CFD的力量，以便他们的系统，流程和设备。CFD工具的应用将有助于提高部件的效率，环境友好，可持续性，降低浪费和成本。
参考
[1] N.Basha，L. Cochrane和F. Hamad，“真空泵内模制圆柱形过滤器压降的宏观模型，以预测气溶胶荷载荷”亚太j .化学。Eng。，2020，DOI：10.1002 / APJ.2431。[2] N.Basha，A. Kovacevic和S. Rane，“用多相流动模型进行胭脂注射双螺杆压缩机”，“设计，第3卷，第2期。2019年第54页，doi: 10.3390/designs3040054。
