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CFD仿真快速入门,全是干货
点击次数:59 更新时间:2023-12-13

  1.CFD是拿来用的,不是拿来学的除非你是搞CFD理论的,比如一些数学或计算机专业的需要学习CFD理论,否则如果你是搞工程的,那么*好是将CFD作为工具,不要花费过多的精力去关注CFD内部细节,这些细节让那些学数学或计算机的人关注好了。将CFD当做自己可以信任的伙伴,投其所好即可。2.流体力学是雪中送炭,计算流体力学是锦上添花学习计算流体力学能够帮助我们更好地使用CFD软件,但相对于学习计算流体力学的时间来说,性价比很低。当然如果你有大把的空闲时间的话,系统的学习计算留体力学是可以的。相反,学习流体力学可以帮助我们更好的理解物理现象,更有助于使用CFD。3.计算所用的模型都是需要进行校准的CFD中的计算模型参数在真正计算之前都是要进行校核的,大量系统默认参数会影响我们的计算结果,也会使我们对计算结果丧失信心。4. 计算结果是要进行校核的软件的计算结果受很多因素影响,通常情况下都是要和实验测量值进行比较,否则计算结果可能自己都不相信。5.网格引起的误差没有模型引起的误差大计算模型引起的误差要远比计算网格引起的误差大。选错了模型,设错了边界条件或初始条件,可能会出现错误的计算结果。而单纯的网格质量,通常只会影响计算精度和收敛性。6.收敛的结果不一定是正确的,但不收敛的结果一定是错误的收敛时必要的,不管是稳态计算还是瞬态计算。7.很多时候购买计算机硬件不如更深入的了解模型深入了解模型后对计算模型进行简化,可以极大的降低计算资源开销,这往往比扩充硬件来的有效。当然土豪除外。

  关于学习CFD看什么书,你需要知道

  **阶段:《流体力学》《计算流体力学基础》《数值传热学》《Computational fluid dynamics The basics with applications》《Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer》《An Introduction to Computational Fluid Dynamics—The Finite Volume Method》《Computational Fluid Dynamics—A Practical Approach》

  ……

  第二阶段:软件自带User's Guide和Tutorials各类软件学习图书(入门可以找本书看看,深入学习还是要看软件自带教程)关注“南流坊”和“流体仿真”

  第三阶段:《莫生气》《佛经》《老子》 《思想政治》《论持久战》

  第四阶段: 《颈推病康复指南》《腰推间盘突出日常护理》 《心脏病的预防与防治》《高血压降压宝典》 《强迫症的自我恢复》《精神病症状学》

  第五阶段:

  《活着》

  关于CFD软件,你需要知道

  1.*好的参考资料是CFD软件附带的文档成熟的商业软件通常都附带有完善的帮助文档,那是*好的参考资料。没有人能比编制程序的人更熟悉软件的操作。2.从实际工程入手,要比从CFD理论入手快得多找一个实际工程项目,自己独立的去完成,当项目完成的时候,你会发现你的CFD技术已经有了质的飞跃。如果你是从CFD理论入手,你会发现你所学习的理论很难在实际工程中有用武之地,时间久了你会丧失所有的信心。当然如果你有三五年的时间可以学习CFD理论的话,此条作废。3.通常情况下,软件是可以被信任的成熟的商业软件通常都经过了严格的测试,就算是有BUG,也不是一个CFD新手能够触碰到的。如果新手都能触碰到软件Bug的话,这软件可以宣布销毁了。4.CFD软件不会知道使用者要做什么你不要妄想CFD软件能够理解你的意图,它们仅仅是将人们提供的数据按**的规则进行加工而已。CFD软件也不会理解自己产生的数据。至少到目前为止是这样。

  关于前处理,你需要知道

  1.完全保留几何细节的模型并不一定是好模型对于复杂的工程模型,通常都需要对几何进行处理。保留所有的原始细节特征的几何模型,可能会导致网格数量剧增及网格质量下降。2.完全均匀的网格一般不是好网格一套好的网格一定是有密有疏,否则除非你是土豪,拥有无限的计算资源。3.影响计算的是网格质量,而非网格形状网格质量会影响计算收敛性和计算精度,但网格形状不会对这些产生影响。4.绝大多数求解器支持的是非结构网格,只有极少数求解器支持结构网格目前以及很难找到支持结构网格的求解器了。这里的非结构网格与结构网格指的是网格存储形式,而非网格形状,四边形和六面体同样可以是非结构网格。

  关于CFD计算结果,你需要知道

  1.计算结果是否正确,需要人工进行判断CFD软件不会告诉你计算结果是否正确,在它们的眼中,计算结果都是正确的,否则程序早就当掉了。2.数据往往比图形有说服力CFD软件能够输出花花绿绿的图片,然而在大多数情况下,这些花花绿绿的图片仅仅只是作为点缀,真正有用的还是数据。3.计算结果应用得好不好,取决于使用者的理论功底而非软件操作熟练度要想用好CFD计算数据,必须对物理现象有充分的认识,否则只能使用试错法。软件操作熟练度除了能让你鼠标点得更准确外,对于CFD数据的利用没有任何作用。

  额外分享一个关于CFD快速入门方法在学习任一款软件初期,先不管这软件的背景和理论,先找那种stepby step的实例,做上十个八个这种实例再说。在做实例的初期,可能会存在很多困惑,而且随着实例越做越多,困惑也会越来越多。不过没有关系,尽管做下去,什么都不要想,就一味的模仿再模仿。每个实例*好多做几遍,直到放开资料也能操作的程度。此时软件的界面基本上算熟悉了。在熟悉软件界面的时候,囤积了很多的疑惑,可以将它们写在纸上,但是请不要在熟悉界面的时候去找问题答案。CFD软件界面熟悉之后,下一步该是有针对性的练习了,一般是根据自己所处的工程环境而去练习。CFD一般包括以下一些方面的内容:(1)常规的流动计算。这是所有CFD计算都要考虑的问题,比如说考察流场分布、升阻力变化等。这里面可能会涉及到层流与湍流的问题。初学者需要找本流体力学的书去看看层流和湍流是如何区分的,需要看看计算流体力学中关于湍流模型的介绍,比如说为何要使用湍流模型、各种湍流模型的形式及适用场合、湍流模型与计算网格之间的联系等等。(2)传热计算。虽然现实世界中传热现象无处不在,不过如果在一些可简化为等温的情况下,也并非一定要计算传热。如果要计算传热,*好具有传热学的一些理论基础,否则连自己要算什么都不清楚。一些特殊的物理现象往往必须要考虑传热,比如说相变、燃烧、可压缩流动等。(3)多相流计算。如果计算模型中存在多种流体,则可能会涉及到多相流。(4)组分扩散计算。这通常包含一般的组分扩散及化学反应过程。化学反应过程*常见的物理现象是燃烧。(5)其他的一些物理现象。 这些不同的物理现象背后都有其理论基础,如果要想将CFD软件应用到自己的工程中,只有操作基础是远远不够的,还需要努力去掌握这些流体理论。 总结一下,CFD门外汉快速入门的方法:前期大量的模仿实例,后期恶补工程背景,闲暇看看计算流体力学理论。