ShockFluidX:一种基于OpenFOAM的新型高速流动模块化求解器

学术背景 高超声速技术是航空航天领域的重要研究方向,其应用范围涵盖了国防、航天发射和超高速商业航空等多个关键领域。随着计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)技术的快速发展,高精度CFD模拟在高超声速飞行器设计中扮演着越来越重要的角色。然而,尽管开源CFD框架如OpenFOAM已被广泛应用,现有的基于密度的求解器在处理现代高超声速飞行器设计的复杂需求时仍面临诸多限制。特别是,商业软件的高昂许可费用和闭源性质限制了其广泛应用,而现有的开源工具在算法成熟度、功能完整性和验证方面仍存在不足。 为了解决这些问题,南京理工大学能源与动力工程学院的王尚和张小兵团队开发了一款基于OpenFOAM v12的新型模块化可压缩流动求解器——ShockFluidX。该求...

脑脊液流动动力学及其在药物输送中的应用研究

脑脊液流动动力学及其在药物输送中的应用研究 背景介绍 脑脊液(Cerebrospinal Fluid, CSF)在人类脊髓腔中扮演着至关重要的角色,负责运输溶解的营养物质和废物。由于其脉动性,CSF的流动受到心脏和呼吸周期的影响。近年来,随着对中枢神经系统(Central Nervous System, CNS)疾病治疗需求的增加,如何优化鞘内(Intrathecal, IT)药物输送成为了研究热点。鞘内注射通过利用CSF的流体动力学特性,能够将治疗分子直接输送到中枢神经系统,从而提高治疗效果。 然而,现有的计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)模型大多基于个体或小群体,由于脊髓腔几何形状的显著变异性,这些研究结果可能无法推广到更广泛的人群。因此...