計算流體力學在艦船設計與流場數值模擬之應用

數值模擬(Numerical Simulation)是一種結合學理與數值計算方法對複雜的工程與物理系統進行模擬的技術，其應用範圍非常廣，有關航太、船舶、機械、土木、結構、材料、氣象、化工，醫學和電子等均涵蓋在內。而計算流體力學(Computational Fluid Dynamics，CFD)則是流場數值模擬之學理基礎，其在電腦執行的數值模擬計算，就像是在電腦上實現一個物理實驗。近幾年來計算流體力學在國防科技的研發如戰機運動流場、航空發動機內流計算、飛彈投放、潛艦與水面艦艇運動流場、螺槳設計、自由液面、波浪運動及燃料電池流道設計的模擬等方面獲得廣泛應用，這說明了計算流體力學在解決工程實際問題方面具有極重要的應用價值。本文希望藉由對計算流體力學流場數值模擬之簡介與研究經驗，能使更多對數值模擬研究者投入此一領域，更有效地應用在工程研究上。