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(jī)累死趴下,每次領(lǐng)導(dǎo)問你:“小李啊,仿真進(jìn)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(qiáng)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(rèn)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(jī)的速度和內(nèi)存強(qiáng)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(jī)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(yán)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(biāo)準(zhǔn)。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(zhǔn)的明確準(zhǔn)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(zhǔn)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(rèn)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。