[系列]CFD軟件技能的提高:簡述【轉】

      去年出版了一本關于ANSYS CFD入門的書,里面對CFD操作流程進行了全面描述。同時采用step by step的方式給出了各個流程中的詳細實例。那是一本關于ANSYSCFD系列軟件的操作說明書,同時也是一本關于CFD計算基本流程的說明書。相對于前者,我更傾向于后者。只因相對于軟件操作來說,了解并入門CFD計算的一般流程似乎更為重要。不過那僅僅只是一本入門級的書,讀者若想要進一步提高自己CFD計算能力,還有較多的工作要做。基于以上考慮,吾萌生了再寫一本續篇的想法,只求在入門的基礎上,進一步提高讀者的CFD應用能力。

     很多人用了幾年的CFD軟件,遇到新的問題還是百愁莫展。關于軟件和理論誰更重要的爭論已經夠多了,這里不再進行討論,這里只是討論如何才能提高CFD軟件操作的技能。在前面的很多博文中已經對如何更快的CFD入門進行了討論,本文簡要的分析如何才能在入門的基礎上進一步提高軟件操作技能。

     眾所周知,軟件操作的熟練程度直接關系著工作效率,雖然說CFD計算模型準備的時間相對于其計算時間來講幾乎可以忽略,但是對于軟件操作者來說,能夠在軟件操作上節省時間無疑也是非常有吸引力的。這里以CFD計算的三個關鍵環節,簡單的描述如何才能在軟件入門的基礎上,進一步加強自己的軟件操作技能。

     簡單來講,利用CFD計算流體流動及傳熱過程大致可分為三個步驟:前處理、計算求解以及后處理。其中前處理主要用于計算模型的準備;計算求解主要是軟件在做,對于非開源的軟件來講,這部分受制于軟件,人工可干預的部分很少;計算后處理則是將計算結果以圖形化的方式呈現出來,方便計算者對物理現象的理解。

     對于計算前處理來說,在了解了計算網格生成的一般過程之后,首先需要了解的是:在特定的環境下如何選擇合適的網格類型;如何選擇和設置網格參數;對于復雜的幾何模型,如何對其進行處理以適合于網格的生成;對于不符合要求的計算網格,如何進行編輯和修改。

     對于求解器來說,雖然求解過程可控參數較少,但是對于物理模型的描述,則存在非常多的參數需要使用者關注。除開那些需要用戶的理論背景才能很好確定的參數外,還存在一些影響著計算收斂性或計算精度方面需要考慮的參數。雖然目前的計算軟件中一些默認參數已經能夠很好的應付大多數常規的計算問題,但是對于特定的復雜問題,正確的修改這些參數,有時候會極大的提高計算收斂過程以及計算精度。

     個人認為,相對于前處理和計算求解來說,計算后處理更加重要。主要是因為計算后處理直接與設計過程相聯系。當然,要用好后處理,除了需要計算者對問題背景理論有相當的研究之外,還需要有足夠的審美觀。前面提過,這里不談有關理論方面的問題,因為這是每一個計算者都必須不斷加強的內功。這里只說一下后處理者的審美觀問題。我堅持認為:“漂亮的東西不一定是正確的,但是不漂亮的東西一定是錯誤的”。甚至將這一理論應用到生活中的方方面面。因此,如何將后處理數據以最美觀的方式展示出來,這的確也需要相當的美學修養。

      后續的系列文章將會圍繞這三個話題進行展開,詳細描述在CFD軟件提高過程中需要關注的內容,以期達到軟件中級使用者的程度,即達到遇到全新的流動問題,能夠提出可行的解決辦法。

       

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