CFD網(wǎng)格好不好你說了不算流場說了算

1.減少總量,只在最關(guān)心的區(qū)域密,不關(guān)心的區(qū)域一定要稀疏。所以首先確定,你為什么要做這個算例,為了求壁面摩擦阻力貼近壁面的網(wǎng)格當(dāng)然要密,為了捕捉漩渦流動要在可能發(fā)生漩渦流動的區(qū)域的各個方向加密。

當(dāng)然,如果你只是為了完成一項領(lǐng)導(dǎo)要你做的工作,建議你將所有地方網(wǎng)格玩命加密,讓計算機累死趴下,每次領(lǐng)導(dǎo)問你:“小李啊,仿真進度順利嗎?”你可以回答:“這個工作難度太大,速度太慢了,退休前我只能干完這一件事了?！彼隳闩?所以我這樣激勵別人,“如果你將網(wǎng)格數(shù)量減小一半,而且保證重要區(qū)域夠密,就算你每天加班8小時,因為你可以用一半的時間完成同樣的工作?！?/span>

2.將流場與網(wǎng)格同時顯示出來。每次有人激動萬分地告訴我,發(fā)現(xiàn)漩渦流了,我總是請他將漩渦和網(wǎng)格一起畫出來。于是往往就看到了以下的圖像。你不覺得三個網(wǎng)格捕捉到這么強烈的回流有點不靠譜嗎?雖然有三人成虎的成語,但是三個網(wǎng)格逮漩渦這也太“虎”了。

有人在想象流動會復(fù)雜的地方玩命加密網(wǎng)格,但是往往想錯了,在沒有故事的地方浪費了很多網(wǎng)格,在有故事發(fā)生的區(qū)域卻忽略了,有點傻。很多商用軟件,給它多么別扭的網(wǎng)格都能給你湊合出一個看起來可以的流場,服務(wù)意識有點過好。所以,當(dāng)你發(fā)現(xiàn)有復(fù)雜流動現(xiàn)象出現(xiàn),一定將當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)格畫出來,看看自己虎不虎。也將你玩命加密網(wǎng)格區(qū)域的流動畫出來,看看自己傻不傻。

3.網(wǎng)格數(shù)目加倍后計算結(jié)果不變就能夠說明網(wǎng)格夠密了嗎?網(wǎng)格界有一個最無厘頭的事情就是說,因為網(wǎng)格數(shù)目加倍后計算結(jié)果基本不變,所以網(wǎng)格夠密夠好了。

我要問你,一個三維網(wǎng)格總量加倍,平分到一個方向只加密了1.2599倍,多出的25.99%的網(wǎng)格你用到哪里我還不知道呢,這點網(wǎng)格變化也無法改變計算結(jié)果啊,怎么就能判斷網(wǎng)格已經(jīng)夠密了?也許你的網(wǎng)格太少了,根本就得不到可以變化的結(jié)果。所以判斷網(wǎng)格夠不夠密請參考第2條。

記得我念博士的時候旁聽表師兄(不是出自一個教研室的師兄)博士畢業(yè)答辯,他說在不改變網(wǎng)格的情況下計算了定常與非定常狀態(tài),發(fā)現(xiàn)結(jié)果都是一樣的,所以認為定常與非定常沒有區(qū)別。我當(dāng)場提問,“你怎么知道不是因為網(wǎng)格太稀,把不一樣的地方漏了?”表師兄假裝沒聽見繼續(xù)后面的答辯。他答辯完了以后威脅我,“等你畢業(yè)答辯有你好看的!”但是我的命很好,我畢業(yè)答辯那天,他出差了。

4.畫網(wǎng)格的人哪天失業(yè)?不幸的是以上所說不久都將無用。大家知道自動劃分網(wǎng)格、無網(wǎng)格、自適應(yīng)網(wǎng)格等等,都在悄悄地從高校走向工程應(yīng)用。某一天,不用人工劃分網(wǎng)格了,不用計較網(wǎng)格是否合理,也不用對著超級復(fù)雜的外形愁苦,不知道如何將它“切割”成規(guī)則的幾大塊畫網(wǎng)格。

失業(yè)的日子就是計算機的速度和內(nèi)存強大到可以玩轉(zhuǎn)數(shù)以億計的網(wǎng)格。你可以奢侈地讓計算機不分輕重地自動將所有的地方都加上密密的網(wǎng)格,還可以轉(zhuǎn)瞬間完成仿真,不用等你退休才能算完,那時候我以上所說都是廢話。

或者自適應(yīng)網(wǎng)格聰明到可以像我們一樣全局判斷哪里該加密網(wǎng)格,我們也會失業(yè),但是目前的自適應(yīng)網(wǎng)格只能刻板地在變化激烈的地方加密網(wǎng)格,有時候把出現(xiàn)嚴重誤差的點包起來瘋狂加密,直到玩死自己。我很期待我們失業(yè)的那一天,一定有比畫網(wǎng)格更有趣的事情做。

5.你也許遇到有人要求你對如何畫網(wǎng)格給個明確的標準。要求列張表給出網(wǎng)格各個特征的范圍,就像裁剪工作制服,只要給出女式男式幾個大小號,對號入座選一個差不多的就可以用了,但是制服能成為時裝嗎?這樣的網(wǎng)格只能支持不太靠譜的計算。

如果可以尋求到放之四海而皆準的明確準則,軟件會在第一時間將這些規(guī)律融入,自動就替你修正網(wǎng)格了。我們還有口飯吃,就是還沒有找到可以依賴的簡明準則,不能變成流水線上的重復(fù)工作,必須用我們的智慧去想象和創(chuàng)造。

例如壁面第一層網(wǎng)格的厚度,有一個公認的原則,如果湍流模型使用壁面率,第一層網(wǎng)格的Y+要大于10以上,如果不使用壁面率,第一層網(wǎng)格的Y+最好小于2。很多人不知道或者沒有注意這個原則,新的商業(yè)軟件就做了自動修正的設(shè)置,如果你選擇了壁面率,第一層網(wǎng)格又小于10,自動忽略第一層網(wǎng)格的存在。