به جرأت می توان گفت که هر پدیده یا مسئله ای که با سیال و حرکت آن در ارتباط باشد با استفاده از روشهای CFD قابل شبیه سازی و حل م یباشد. توسعه روز افزون روشهای ریاضی و محاسباتی و همچنین زبانهای برنامه نویسی رایان های در مدلسازی انواع رژیمهای جریان تحسین برانگیز است. از اینرو باید سپاسگزار متخصصان و دانشمندان حوزه های ریاضی، مکانیک سیالات و علوم رایانه باشیم. برای اثبات این ادعا کافیست به افزایش نقش روز افزون CFD و نرم افزارهای دینامیک سیالات محاسباتی در شبیه سازی میدانهای جریان متنوع طی سی سال گذشته نگاهی گذرا انداخت!
به هر صورت روشهای حل میدان جریان توسط CFD را می توان متشکل از دو بخش عمده حلگرهای اصلی و ماژولهای شبیه سازی پدیده های متنوع در نظر گرفت. حلگرهای اصلی به منظور حل پایهای جریانهای تراکم پذیر و تراکم ناپذیر پایا و یا ناپایا توسعه یافته است. از طرفی ماژولهای شبیه سازی متنوعی نظیر مدلهای حل آشفتگی، انتقال حرارت، چند فازی، واکنشهای شیمیایی، تغییر فاز، ناپایایی، آکوستیک، تغییر فاز و بسیاری موارد دیگر توسعه یافته است که با کوپلینگ و اندرکش مستقیم آن(ها) با حلگرهای اصلی، مسائل سیالاتی قابل حل شده است. چارت زیر نمونه ای از کوپلینگ ماژولها و حلگر اصلی می باشد. توجه داشته باشید که برای حل یک مسئله ممکن است از یک، دو و یا چند ماژول به همراه یکی از حلگرهای اصلی بطور همزمان استفاده کرد.
تقریبا تمامی صنایع به نوعی درگیر مسائل سیالاتی می باشد به عنوان مثال حوزه آیرودینامیک در صنایع هوافضا با پدیده های جریانهای تراکم ناپذیر، تراکم پذیر، آشفته و همچنین پایا و ناپایا بودن جریان بشدت درگیر است. یا در مثالی دیگر صنایع نفت و گاز به شدت با مسائل مرتبط با جریانهای چندفازی آشفته و همچنین جریانهای همراه با واکنش شیمیایی درگیر است. همین طور در سایر صنایع که می توان شاهد این نوع مسائل بوده و به نقش کاربرد CFD در آنها پی برد.
شبیه سازی رژیمهای مختلف جریان
محمدرضا کلیچ