A CFD betűkombináció egy mozaikszót takar, mely a Computational Fluid Dynamics angol terminológia rövidítése, magyar megfelelője "áramlástani numerikus szimuláció". Az áramlástani problémákat többnyire csak bonyolult matematikai formában lehet leírni, melyeket leginkább numerikus módszerek segítségével lehet a leghatékonyabban megoldani, tipikusan számítógépek használatával. Egy modern tudományág, a CFD, vagyis az "Áramlástani Numerikus Szimuláció" hivatott erre a megközelítésre, vagyis hogy numerikus módszereket és algoritmusokat használva megoldja és elemezze az áramlástannal kapcsolatos problémákat.

Számítógépeket használnak, hogy elvégezzék a szükséges számítások millióit a bonyolult geometriákon egymásra ható folyadékok és gázok szimulálásához a műszaki területeken. A CFD folyamatosan fejlődő tudományág, mely évről évre pontosabb megoldásait produkálja ugyanannak a problémának. Manapság a számítógépek kapacitásnövekedésének és a folyamatos szoftverfejlesztésnek köszönhetően az áramlástani problémák nagy többsége megoldható relatív nagy pontossággal.

A numerikus áramlástan egy képzeletbeli laboratóriummá változtatja a számítógépet, mellyel könnyen előre láthatók, tervezhetők a fejlesztési és költségcsökkentési területek. Számos kimeríthetetlen alkalmazás kínálkozik az áramlástani komplex problémák megoldására. Minden Forma1-es istállónak van kiépített CFD laboratóriuma, ahol a tökéletes geometria felé igyekeznek az ellenállástényező minimalizálásával és a leszorítóerő maximalizálásával. Ezen számítások alapján számos forradalmian új geometriát láthatunk néhány évente a versenyeken. Az olimpiai úszók esetében is a tökéletes mozdulatok áramlástani problémák megoldását teszik szükségessé, így itt is számos szimulációt végeztek a jobb teljesítmény érdekében. Ezen kívül az ipar szinte minden területén alkalmazható, ahol felmerülnek áramlástechnikai problémák.

Metodológia:

A CFD szimulációk során ugyanazon lépések szerint haladunk a megoldáshoz. Ezek a folyamatok a következők:

• Pre-processing (előfeldolgozás):
  • A probléma geometriája (fizikai határa) meghatározásra kerül.
  • A folyadék által elfoglalt térfogatot diszkrét cellákra kell felosztani, így alakul ki a háló. A háló lehet egyenletes is, de az esetek többségében nem az.
  • A modellezés fizikáját meg kell határozni - így például, a mozgás-, entalpia- és az energiaegyenleteket.
  • A peremfeltételek meghatározásra kerülnek. Ez magába foglalja a folyadék tulajdonságainak és a geometria szélein az áramlás jellemzőinek leírását.
• Solver (megoldó): A szimuláció elkezdődik és az egyenleteket a szoftver iteratívan oldja meg vagy mint állandósult vagy mint tranziens állapot.
• Post-processing (adatok feldolgozása): Végül a postprocessor segítségével elemezzük ki és jelenítjük meg az eredményeket.