百家爭鳴---如何才能成為CFD高手

2017-03-27 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

呵呵,好久沒思考這個(gè)問題了,記得剛接觸CFD時(shí),也是一臉惶恐,這個(gè)不懂,哪個(gè)不知,整個(gè)灰頭土臉,還得小心老板盤問,同學(xué)比較!痛苦+郁悶ing!時(shí)間長了,臉皮厚了,也學(xué)到一點(diǎn)東東,但是心里依然有種說不出的煩悶,就是為什么我不懂的有那么多?我什么時(shí)間也能成為一個(gè)高手?

仔細(xì)總結(jié)了一下,其實(shí)也成為計(jì)算流體力學(xué)也不是很難,下面就簡單敘述一下:

1.所謂計(jì)算流體力學(xué),顧名思義,需要計(jì)算和流體力學(xué)知識(shí),要成為高手,首先要有扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底和流體力學(xué)知識(shí)。數(shù)學(xué)是很難弄的,有些人(包括我)看見偏微分就煩,看見老長老長的數(shù)學(xué)推導(dǎo)就想略過。其實(shí)這和國內(nèi)的教科書有很大關(guān)系,因?yàn)閺男】吹降臄?shù)學(xué)書都是冷冰冰,讓人怪不舒服的。所以如果現(xiàn)在要補(bǔ)數(shù)學(xué),首先要找些有趣點(diǎn)的教材。這個(gè)非常關(guān)鍵,沒有興趣學(xué)數(shù)學(xué)還不如自殺痛快!對于流體力學(xué),尤其是紊流這部分,說法太多,難以一一詳述,到現(xiàn)在連什么是紊流都沒有一個(gè)準(zhǔn)確性定義,苦呀!各種不同的定義方法和描述方法,像什么混合長度等等,決定了各自的適用范圍,建議對于這一部分做個(gè)詳細(xì)的分類了解。其實(shí),計(jì)算流體力學(xué)說到底,就是那三個(gè)守恒公式,能量、質(zhì)量、動(dòng)量,了解起來很容易。關(guān)鍵是各種假設(shè)太多,痛苦ing!什么時(shí)間,我們直接研究流體分子,把假設(shè)全干掉,那就爽了,不過估計(jì),我是沒希望看到了!哈哈!

2.第二點(diǎn),要學(xué)會(huì)編程。這又涉及到數(shù)學(xué),因?yàn)槭裁淳W(wǎng)格化分,方程離散,差分迭代等等其實(shí)都是數(shù)學(xué)的玩意。數(shù)學(xué)不好,肯定搞不懂那一堆一堆的符號是裝飾還是垃圾,哈哈!推薦學(xué)門高級點(diǎn)的語言,VF很有歷史,VC很難學(xué),但你一定要學(xué)一門。只有通過編程,你才能了解計(jì)算流體力學(xué)究竟是如何一回事。

3.要學(xué)軟件,自己變程是學(xué)個(gè)方法,現(xiàn)在大部分人都是在用商業(yè)軟件。像流行的fluent,star-cd等等,雖說不是針對性軟件,效率低,精度低,但要自己做個(gè)計(jì)算復(fù)雜流場的軟件,還是要慎重思考。學(xué)軟件其實(shí)不難,因?yàn)榇蟛糠止ぷ鞫家呀?jīng)做好了,我們要做的就是告訴軟件要做一個(gè)什么樣的問題,有點(diǎn)像傻瓜相機(jī)。簡單說來CFD可分三步,建模,求解,后處理。建模包括繪制物理模型,網(wǎng)格化分,設(shè)定邊界條件等。繪制物理模型(CAD),很簡單多數(shù)商業(yè)軟件都有專門的軟件,也可以選擇復(fù)雜的ug,proe,solidworks,這和個(gè)人愛好與軟件資源有關(guān),在此不多作評論,可以挨個(gè)試試,找個(gè)順手的。關(guān)于網(wǎng)格化分,除了CFD軟件自帶的軟件,可以嘗試學(xué)這么幾個(gè),icemcfd,gridgen,等。邊界條件都是在CFD軟件中設(shè)定,無非壓力速度質(zhì)量。關(guān)于后處理,一定要有足夠的重視!這一部分是重中之重,計(jì)算的結(jié)果別人是看不懂的,一定要有誨人不倦的精神,要讓傻瓜都愿意看,都能看懂。當(dāng)然最關(guān)鍵的是確定數(shù)據(jù)的取舍,因?yàn)橛?jì)算的好處便是能得到一大堆各式各樣的數(shù)據(jù),一定要挑出那些和計(jì)算要求相關(guān)的,能說明問題的結(jié)論。然后就是數(shù)據(jù)的表達(dá)問題,也挺簡單,等值線,矢量,數(shù)值曲線。要選一個(gè)最簡潔明了的。推薦軟件fieldview,tecplot(這個(gè)東東有點(diǎn)笨)。

4.要有好的硬件設(shè)備,弄著PentiumI做計(jì)算肯定能做,但你肯定被拋在了時(shí)代的后面,你的結(jié)論肯定有種歷史滄桑感。硬件也簡單,CPU要快,而且要抗造,別動(dòng)上幾個(gè)小時(shí)就冒煙;內(nèi)存一定要大,這樣你才敢算個(gè)像樣的問題,要不然你拿著50個(gè)網(wǎng)格,還是用計(jì)算器算比較好。哈哈;再就是顯卡,顯存要夠大,GPU要夠快;硬盤也要夠大夠快。別弄著個(gè)250M(據(jù)說已經(jīng)停產(chǎn)了,但我用過)的硬盤去存東東;最關(guān)鍵的是主板,一定要夠穩(wěn),夠快,要不然,你前面的東東,再好都白費(fèi)。關(guān)于顯示器,我很痛苦,實(shí)驗(yàn)室給我弄得syncmaster743df,讓我的眼睛每天都像個(gè)兔子,慘不忍睹!當(dāng)然最爽的是弄臺(tái)工作站耍,這是我今后的努力目標(biāo),不為別的首先要告別這一堆眼藥水!

5.要有一顆仁慈的心。計(jì)算機(jī)這東西太笨,在出錯(cuò)的時(shí)候不要把它暴扁。

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