CFD使用者應(yīng)當(dāng)了解的一些事情

2017-03-08 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

此文適合于CFD完全新手,沒有流體力學(xué)基礎(chǔ),沒有數(shù)值計算基礎(chǔ),甚至沒有計算機(jī)基礎(chǔ)。

作為一個CFD新手,你需要知道的幾件事情

1.CFD是拿來用的,不是拿來學(xué)的

除非你是搞CFD理論的,比如一些數(shù)學(xué)或計算機(jī)專業(yè)的需要學(xué)習(xí)CFD理論,否則如果你是搞工程的,那么最好是將CFD作為工具,不要花費過多的精力去關(guān)注CFD內(nèi)部細(xì)節(jié),這些細(xì)節(jié)讓那些學(xué)數(shù)學(xué)或計算機(jī)的人關(guān)注好了。將CFD當(dāng)做自己可以信任的伙伴,投其所好即可。

2.流體力學(xué)是雪中送炭,計算流體力學(xué)是錦上添花

學(xué)習(xí)計算流體力學(xué)能夠幫助我們更好地使用CFD軟件,但相對于學(xué)習(xí)計算流體力學(xué)的時間來說,性價比很低。當(dāng)然如果你有大把的空閑時間的話,系統(tǒng)的學(xué)習(xí)計算留體力學(xué)是可以的。相反,學(xué)習(xí)流體力學(xué)可以幫助我們更好的理解物理現(xiàn)象,更有助于使用CFD。

3.計算所用的模型都是需要進(jìn)行校準(zhǔn)的

CFD中的計算模型參數(shù)在真正計算之前都是要進(jìn)行校核的,大量系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)會影響我們的計算結(jié)果,也會使我們對計算結(jié)果喪失信心。

4. 計算結(jié)果是要進(jìn)行校核的

軟件的計算結(jié)果受很多因素影響,通常情況下都是要和實驗測量值進(jìn)行比較,否則計算結(jié)果可能自己都不相信。

5.網(wǎng)格引起的誤差沒有模型引起的誤差大

計算模型引起的誤差要遠(yuǎn)比計算網(wǎng)格引起的誤差大。選錯了模型,設(shè)錯了邊界條件或初始條件,可能會出現(xiàn)錯誤的計算結(jié)果。而單純的網(wǎng)格質(zhì)量,通常只會影響計算精度和收斂性。

6.收斂的結(jié)果不一定是正確的,但不收斂的結(jié)果一定是錯誤的

收斂時必要的,不管是穩(wěn)態(tài)計算還是瞬態(tài)計算。

7.很多時候購買計算機(jī)硬件不如更深入的了解模型

深入了解模型后對計算模型進(jìn)行簡化,可以極大的降低計算資源開銷,這往往比擴(kuò)充硬件來的有效。當(dāng)然土豪除外。

關(guān)于CFD軟件,你應(yīng)該知道的幾件事

1.最好的參考資料是CFD軟件附帶的文檔

成熟的商業(yè)軟件通常都附帶有完善的幫助文檔,那是最好的參考資料。沒有人能比編制程序的人更熟悉軟件的操作。

2.從實際工程入手,要比從CFD理論入手快得多

找一個實際工程項目,自己獨立的去完成,當(dāng)項目完成的時候,你會發(fā)現(xiàn)你的CFD技術(shù)已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍。如果你是從CFD理論入手,你會發(fā)現(xiàn)你所學(xué)習(xí)的理論很難在實際工程中有用武之地,時間久了你會喪失所有的信心。當(dāng)然如果你有三五年的時間可以學(xué)習(xí)CFD理論的話,此條作廢。

3.通常情況下,軟件是可以被信任的

成熟的商業(yè)軟件通常都經(jīng)過了嚴(yán)格的測試,就算是有BUG,也不是一個CFD新手能夠觸碰到的。如果新手都能觸碰到軟件Bug的話,這軟件可以宣布銷毀了。

4.CFD軟件不會知道使用者要做什么

你不要妄想CFD軟件能夠理解你的意圖,它們僅僅是將人們提供的數(shù)據(jù)按指定的規(guī)則進(jìn)行加工而已。CFD軟件也不會理解自己產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。至少到目前為止是這樣。

關(guān)于前處理,你應(yīng)該知道的幾件事

1.完全保留幾何細(xì)節(jié)的模型并不一定是好模型

對于復(fù)雜的工程模型,通常都需要對幾何進(jìn)行處理。保留所有的原始細(xì)節(jié)特征的幾何模型,可能會導(dǎo)致網(wǎng)格數(shù)量劇增及網(wǎng)格質(zhì)量下降。

2.完全均勻的網(wǎng)格一般不是好網(wǎng)格

一套好的網(wǎng)格一定是有密有疏,否則除非你是土豪,擁有無限的計算資源。

3.影響計算的是網(wǎng)格質(zhì)量,而非網(wǎng)格形狀

網(wǎng)格質(zhì)量會影響計算收斂性和計算精度,但網(wǎng)格形狀不會對這些產(chǎn)生影響。

4.絕大多數(shù)求解器支持的是非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,只有極少數(shù)求解器支持結(jié)構(gòu)網(wǎng)格

目前以及很難找到支持結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的求解器了。這里的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格與結(jié)構(gòu)網(wǎng)格指的是網(wǎng)格存儲形式,而非網(wǎng)格形狀,四邊形和六面體同樣可以是非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。

關(guān)于CFD計算結(jié)果,你應(yīng)該知道的幾件事

1.計算結(jié)果是否正確,需要人工進(jìn)行判斷

CFD軟件不會告訴你計算結(jié)果是否正確,在它們的眼中,計算結(jié)果都是正確的,否則程序早就當(dāng)?shù)袅恕?/span>

2.數(shù)據(jù)往往比圖形有說服力

CFD軟件能夠輸出花花綠綠的圖片,然而在大多數(shù)情況下,這些花花綠綠的圖片僅僅只是作為點綴,真正有用的還是數(shù)據(jù)。

3.計算結(jié)果應(yīng)用得好不好,取決于使用者的理論功底而非軟件操作熟練度

要想用好CFD計算數(shù)據(jù),必須對物理現(xiàn)象有充分的認(rèn)識,否則只能使用試錯法。軟件操作熟練度除了能讓你鼠標(biāo)點得更準(zhǔn)確外,對于CFD數(shù)據(jù)的利用沒有任何作用

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