Luonto, nesteet ja niiden virtaukset ovat mahtavia ja kauniita. Virtaava neste vaihtaa suuntaa ja nopeutta vaikuttaen sisällään ja ympärillään oleviin esineisiin valtavalla voimalla. Tätä ilmiötä kuvaavaa tieteenhaaraa kutsutaan virtausdynamiikaksi. Virrat voivat myös kuljettaa lämpöä itsessään lämmittäen tai viilentäen ympäristöä. Polttoprosessit, kemialliset reaktiot sekä sekoitukset… kaikki nämä liittyvät erottamattomasti virtauksiin.
Virtauksia kuvaavat matemaattiset yhtälötkin ovat kauniita. Navier ja Stokes keksivät ne vuosisatoja sitten. Yhtälöiden monimutkaisuuden vuoksi kukaan ei oikein pystynyt soveltamaan niitä käytännön ongelmiin, ainakaan pelkän kynän ja paperin avulla. Niinpä niiden kauneus jäi vuosikausiksi pölyttymään kirjojen sivuille – kunnes ihminen keksi tietokoneen. Tässä kuvaan astuu virtauslaskenta eli CFD, computational fluid dynamics.
Virtauslaskennassa virtojen maailma rakennetaan virtuaalisena, 3-ulotteisena hilana, jossa on kymmeniätuhansia tai jopa miljoonia kuvitteellisia pisteitä. Navier-Stokesin sekä muut yhtälöt ratkaistaan jokaisessa pisteessä, jolloin saadaan virran vauhti, suunta, paine, tiheys, lämpötila sekä monia muita arvoja kyseisessä pisteessä. Käyttäjän ei tarvitse huolehtia runsaasta datasta, sillä se voidaan visualisoida tietokoneella, jolloin virtaus saadaan näkyvään muotoon koneen ruudulle. Lasketusta datasta voidaan lisäksi purkaa käyttökelpoista tietoa jälkikäsittelyohjelmien avulla.
Jos virtausongelmat aiheuttavat päänsärkyä, kääntykää vain puoleemme. CFD on hauskaa ja me rakastamme sitä.
CFD-Finland Oy 