轉貼:談談對fluent的認識

我算比較早接觸fluent,到這個版看了很多人學或者用fluent
能和這么多人一起討論的確是一件很高興的事情,不過,我感到
很多人現在越來越把fluent當作救命工具,其實不太好


僅僅就我接觸過得談談對fluent的認識,并說說哪些用戶適合用,哪些不適合


fluent對我來說最麻煩的不在里面的設置,因為我本身解決的就是高速流動可壓縮
N-S方程,而且本人也是學力學的,諸如邊界條件設置等概念還是非常清楚的
同時我接觸的流場模擬,都不會有很特別的介質,所以設置起來很簡單


對我來說,頗費周折的是gambit做圖和生成網格,并不是我不會,而是gambit對作圖
要求的條件很苛刻,也就是說,稍有不甚,就前功盡棄,當然對于計算流場很簡單的
用戶,這不是問題。有時候好幾天生成不了的圖形,突然就搞定了,
逐漸我也總結了一點經驗,就是要注意一些小的拐角地方的圖形,有時候做布爾運算
在圖形吻合的地方,容易產生一些小的面最終將導致無法在此生成網格,


fluent里面的計算方法是有限體積法,而且我覺得它在計算過程中為了加快收斂速度,
采取了交錯網格,這樣,計算精度就不會很高。同時由于非結構網格,肯定會導致
計算精度的下降,所以我一貫來認為在fluent里面選取復雜的粘性模型和高精度的
格式沒有任何意義,除非你的網格做的非常好。


而且fluent5.5以前的版本(包括5。5),其物理模型,(比如粘性流體的幾個模型)
都是預先設定的,所以,對于那些做探索性或者檢驗新方法而進行的模擬,就不適合
用。


同時gambit做網格,對于粘性流體,特別是計算湍流尺度,或者做熱流計算來說
其網格精度一般是不可能滿足的,除非是很小的計算區域
所以,用fluent做的比較復雜一點的流場(除了經典的幾個基本流場)
其計算所得熱流,湍流,以及用雷諾應力模擬的粘性都不可能是準確的,
這在物理上和計算方法已經給fluent判了死刑,有時候看到很多這樣討論的文章,覺得
大家應該從物理和力學的本質上考慮問題。


但是,fluent往往能計算出量級差不多的結果,我曾經做了一個復雜的飛行器熱流計算,
高超音速流場,得到的壁面熱流,居然在量級上是吻合的,但是,從計算熱流需要的壁面
網格精度來判斷,gambit所做的網格比起壁面網格所滿足的尺寸的要大了至少2個數量級,
我到現在還不明白fluent是怎么搞的。


綜上,我覺得,如果對付老板的一些工程項目,可以用fluent對付過去


但是如果真的做論文,或者需要發表文章,除非是做一些技術性工作,比如優化計算
一般用fluent是不適合的。


我感覺fluent做力的計算是很不錯的,做流場結構的計算,即使得出一些渦
也不是流場本身性質的反應,做低速流場計算,fluent的優勢在于收斂
速度快,但是低速流場計算,其大多數的著眼點在于對流場結構的探索,所以計算得到的
結果就要好好斟酌一下了,高速流場的模擬中,一般著眼點在于氣動力的結果,壓力分布
以及激波的捕捉,這些fluent做的很不錯。對于多相流,旋轉機械我沒有做過,就不好隨
便說了希望做過其他方面工作的大俠也總結一下



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不是說應不應該用,我也用fluent對付老板的差使
看怎么用,如何用,為什么用了
相關原因我說了無數次了
有的老大那fluent來對付科研項目,當然現在發文章不難,對付對付也能發
如果真有人叫勁,可不大好了
再說,cfd的很多復雜的特殊的流動,fluent是做不了的,或者說做不到的
舉個例子,千萬不要用fluent來做湍流,沒有任何意義,
即使得到的結果,也不能說明任何問題
對于相關專業,如果要做的課題就是一個cfd問題,強調cfd的方法
用fluent做也不合適
但如果完成某些工程任務,只要知道一個結果(比如力多大,平均流量等)
而且使用的方法是完全成熟的(解歐拉方程,n-s方程層流問題),可以用fluent對付



總之,fluent的作用就是,代替我們做一些重復性,成熟性的勞動,得出非創造性的結果



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fluent等商業計算軟件的形成可以說是CFD多年研究結果不斷積累的產物
里面所使用的計算方法等應該都是相對成熟經過驗證的方法了。所以用于
解決一些常見的工程問題是很方便的。
至于說湍流的計算,說實話,目前為止有誰敢說自己算的湍流就是正確的呢?
估計沒有人敢這樣說吧,呵呵。本身湍流理論發展就不完善,fluent等
商業軟件中引入的湍流計算理論則更是不完善,所以不可能要求和指望
fluent能夠把任何問題都算得好。
在說,搞過cfd的人都知道,真正的工程問題是非常復雜的,不是那么一兩個
簡單的湍流模式就可以搞定的


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