¿Tengo que estudiar la mecánica de fluidos para resolver el problema de turbulencia y las ecuaciones de navier-strokes?

Para poder usar el software CFD (dinámica de fluidos computacional), uno debe estar familiarizado con la mecánica de fluidos, las matemáticas y los métodos numéricos. El modelado de la turbulencia también es muy importante, ya que las ecuaciones de Navier-Stokes son analíticamente solucionables solo para unos pocos casos académicos. La solución completa de las ecuaciones de Navier-Stokes (DNS = simulación numérica directa) está más allá del poder de la computadora de hoy y lo seguirá siendo en un futuro próximo. Por lo tanto, en la práctica de ingeniería, los modelos de turbulencia se utilizan para reducir el costo computacional a fin de simular flujos turbulentos. Se conocen muchos modelos (LES, DES, RANS, etc.), cada uno con sus ventajas y desventajas.

Oh, si quisieras realmente resolver las ecuaciones de Navier-Stokes, entonces estudia física y matemáticas y gana el premio del milenio ofrecido por el Clay Mathematics Institute para la solución de las ecuaciones de Navier-Stokes.

Ayuda.

En teoría, podrías estudiar física y matemáticas, pero tu curso de estudio típico en física se centra menos en problemas de fluidos de lo que mucha gente piensa. La mecánica de fluidos depende en gran medida de las condiciones de los límites, los sistemas específicos y los escenarios que intenta resolver. En la práctica, esto significa que debe tener un buen manejo de la mecánica de fluidos y los métodos computacionales de resolución numérica de problemas.

Y, si vas a plasmas y magnetohidrodinámica – wow. Respeto a cualquiera que pueda manejar eso.

Los problemas de turbulencia se estudian con modelos basados ​​en números adimensionales como Reynolds, Prandtl, Nusselt y muchos otros.

Todos estos modelos y las ecuaciones que usan estos números son derivaciones de las ecuaciones de Navier-Stokes, pero para poder entender las ecuaciones de Navier-Stokes, primero debes estudiar matemáticas y física.

¿Cuántas matemáticas y física?

Como mínimo tres semestres de cada uno: álgebra, cálculo diferencial, mecánica clásica, transferencia de calor, termodinámica, incluida la termodinámica estadística clásica.

Extraña pregunta. ¿Tienes que estudiar mecánica de fluidos? No claro que no. Sin embargo, ¿qué quiere decir con “resolver el problema de la turbulencia”? Con respecto a las ecuaciones de Navier-Stokes, son de naturaleza puramente matemática. Las operaciones de divergencia y las operaciones derivadas parciales son operaciones matemáticas genuinas.

Tendrá que estudiar una gran cantidad de los tres para resolver casi cualquier cosa desde los primeros principios. Incluso las mejoras menores en el modelado de fluidos requieren personas con un nivel de doctorado extremadamente experimentado.

¿Qué quiere decir exactamente con “resolver el problema de la turbulencia”? ¿Quiere decir que tiene un problema con la turbulencia o un problema de modelado de la turbulencia? Necesita definir mejor exactamente lo que quiere hacer.

No entiendo cuál es la diferencia entre “Mecánica de fluidos” y Física y matemáticas. La mecánica de fluidos es esencialmente una descripción matemática de la física de fluidos.

El solo hecho de observar las ecuaciones no le dará ninguna información sobre la turbulencia hasta que comprenda sus soluciones, y las vincule con observaciones reales.