搜索CFD使用者應(yīng)當(dāng)了解的一些事情
2017-03-08 by:CAE仿真在線(xiàn) 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
此文適合于CFD完全新手,沒(méi)有流體力學(xué)基礎(chǔ),沒(méi)有數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ),甚至沒(méi)有計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)。
作為一個(gè)CFD新手,你需要知道的幾件事情
1.CFD是拿來(lái)用的,不是拿來(lái)學(xué)的
除非你是搞CFD理論的,比如一些數(shù)學(xué)或計(jì)算機(jī)專(zhuān)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(fèi)過(guò)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(jì)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(jì)算流體力學(xué)是錦上添花
學(xué)習(xí)計(jì)算流體力學(xué)能夠幫助我們更好地使用CFD軟件,但相對(duì)于學(xué)習(xí)計(jì)算流體力學(xué)的時(shí)間來(lái)說(shuō),性?xún)r(jià)比很低。當(dāng)然如果你有大把的空閑時(shí)間的話(huà),系統(tǒng)的學(xué)習(xí)計(jì)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(jì)算所用的模型都是需要進(jìn)行校準(zhǔn)的
CFD中的計(jì)算模型參數(shù)在真正計(jì)算之前都是要進(jìn)行校核的,大量系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)會(huì)影響我們的計(jì)算結(jié)果,也會(huì)使我們對(duì)計(jì)算結(jié)果喪失信心。
4. 計(jì)算結(jié)果是要進(jìn)行校核的
軟件的計(jì)算結(jié)果受很多因素影響,通常情況下都是要和實(shí)驗(yàn)測(cè)量值進(jìn)行比較,否則計(jì)算結(jié)果可能自己都不相信。
5.網(wǎng)格引起的誤差沒(méi)有模型引起的誤差大
計(jì)算模型引起的誤差要遠(yuǎn)比計(jì)算網(wǎng)格引起的誤差大。選錯(cuò)了模型,設(shè)錯(cuò)了邊界條件或初始條件,可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的計(jì)算結(jié)果。而單純的網(wǎng)格質(zhì)量,通常只會(huì)影響計(jì)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(cuò)誤的
收斂時(shí)必要的,不管是穩(wěn)態(tài)計(jì)算還是瞬態(tài)計(jì)算。
7.很多時(shí)候購(gòu)買(mǎi)計(jì)算機(jī)硬件不如更深入的了解模型
深入了解模型后對(duì)計(jì)算模型進(jìn)行簡(jiǎn)化,可以極大的降低計(jì)算資源開(kāi)銷(xiāo),這往往比擴(kuò)充硬件來(lái)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(méi)有人能比編制程序的人更熟悉軟件的操作。
2.從實(shí)際工程入手,要比從CFD理論入手快得多
找一個(gè)實(shí)際工程項(xiàng)目,自己獨(dú)立的去完成,當(dāng)項(xiàng)目完成的時(shí)候,你會(huì)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(huì)發(fā)現(xiàn)你所學(xué)習(xí)的理論很難在實(shí)際工程中有用武之地,時(shí)間久了你會(huì)喪失所有的信心。當(dāng)然如果你有三五年的時(shí)間可以學(xué)習(xí)CFD理論的話(huà),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(guò)了嚴(yán)格的測(cè)試,就算是有BUG,也不是一個(gè)CFD新手能夠觸碰到的。如果新手都能觸碰到軟件Bug的話(huà),這軟件可以宣布銷(xiāo)毀了。
4.CFD軟件不會(huì)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(huì)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(duì)于復(fù)雜的工程模型,通常都需要對(duì)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(huì)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(wú)限的計(jì)算資源。
3.影響計(jì)算的是網(wǎng)格質(zhì)量,而非網(wǎng)格形狀
網(wǎng)格質(zhì)量會(huì)影響計(jì)算收斂性和計(jì)算精度,但網(wǎng)格形狀不會(huì)對(duì)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(chǔ)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(jì)算結(jié)果,你應(yīng)該知道的幾件事
1.計(jì)算結(jié)果是否正確,需要人工進(jìn)行判斷
CFD軟件不會(huì)告訴你計(jì)算結(jié)果是否正確,在它們的眼中,計(jì)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(shuō)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(diǎn)綴,真正有用的還是數(shù)據(jù)。
3.計(jì)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(jì)算數(shù)據(jù),必須對(duì)物理現(xiàn)象有充分的認(rèn)識(shí),否則只能使用試錯(cuò)法。軟件操作熟練度除了能讓你鼠標(biāo)點(diǎn)得更準(zhǔn)確外,對(duì)于CFD數(shù)據(jù)的利用沒(méi)有任何作用
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