百家爭鳴---如何才能成為CFD高手

2017-03-27 by:CAE仿真在線來源:互聯網

呵呵,好久沒思考這個問題了,記得剛接觸CFD時,也是一臉惶恐,這個不懂,哪個不知,整個灰頭土臉,還得小心老板盤問,同學比較!痛苦+郁悶ing!時間長了,臉皮厚了,也學到一點東東,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?我什么時間也能成為一個高手?

仔細總結了一下,其實也成為計算流體力學也不是很難,下面就簡單敘述一下:

1.所謂計算流體力學,顧名思義,需要計算和流體力學知識,要成為高手,首先要有扎實的數學功底和流體力學知識。數學是很難弄的,有些人(包括我)看見偏微分就煩,看見老長老長的數學推導就想略過。其實這和國內的教科書有很大關系,因為從小看到的數學書都是冷冰冰,讓人怪不舒服的。所以如果現在要補數學,首先要找些有趣點的教材。這個非常關鍵,沒有興趣學數學還不如自殺痛快!對于流體力學,尤其是紊流這部分,說法太多,難以一一詳述,到現在連什么是紊流都沒有一個準確性定義,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詳細的分類了解。其實,計算流體力學說到底,就是那三個守恒公式,能量、質量、動量,了解起來很容易。關鍵是各種假設太多,痛苦ing!什么時間,我們直接研究流體分子,把假設全干掉,那就爽了,不過估計,我是沒希望看到了!哈哈!

2.第二點,要學會編程。這又涉及到數學,因為什么網格化分,方程離散,差分迭代等等其實都是數學的玩意。數學不好,肯定搞不懂那一堆一堆的符號是裝飾還是垃圾,哈哈!推薦學門高級點的語言,VF很有歷史,VC很難學,但你一定要學一門。只有通過編程,你才能了解計算流體力學究竟是如何一回事。

3.要學軟件,自己變程是學個方法,現在大部分人都是在用商業軟件。像流行的fluent,star-cd等等,雖說不是針對性軟件,效率低,精度低,但要自己做個計算復雜流場的軟件,還是要慎重思考。學軟件其實不難,因為大部分工作都已經做好了,我們要做的就是告訴軟件要做一個什么樣的問題,有點像傻瓜相機。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,網格化分,設定邊界條件等。繪制物理模型(CAD),很簡單多數商業軟件都有專門的軟件,也可以選擇復雜的ug,proe,solidworks,這和個人愛好與軟件資源有關,在此不多作評論,可以挨個試試,找個順手的。關于網格化分,除了CFD軟件自帶的軟件,可以嘗試學這么幾個,icemcfd,gridgen,等。邊界條件都是在CFD軟件中設定,無非壓力速度質量。關于后處理,一定要有足夠的重視!這一部分是重中之重,計算的結果別人是看不懂的,一定要有誨人不倦的精神,要讓傻瓜都愿意看,都能看懂。當然最關鍵的是確定數據的取舍,因為計算的好處便是能得到一大堆各式各樣的數據,一定要挑出那些和計算要求相關的,能說明問題的結論。然后就是數據的表達問題,也挺簡單,等值線,矢量,數值曲線。要選一個最簡潔明了的。推薦軟件fieldview,tecplot(這個東東有點笨)。

4.要有好的硬件設備,弄著PentiumI做計算肯定能做,但你肯定被拋在了時代的后面,你的結論肯定有種歷史滄桑感。硬件也簡單,CPU要快,而且要抗造,別動上幾個小時就冒煙;內存一定要大,這樣你才敢算個像樣的問題,要不然你拿著50個網格,還是用計算器算比較好。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250M(據說已經停產了,但我用過)的硬盤去存東東;最關鍵的是主板,一定要夠穩,夠快,要不然,你前面的東東,再好都白費。關于顯示器,我很痛苦,實驗室給我弄得syncmaster743df,讓我的眼睛每天都像個兔子,慘不忍睹!當然最爽的是弄臺工作站耍,這是我今后的努力目標,不為別的首先要告別這一堆眼藥水!

5.要有一顆仁慈的心。計算機這東西太笨,在出錯的時候不要把它暴扁。

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