[原创]关于用Fluent计算气动力的一些个人看法，请大虾指导

robinlxw

[watermark]看到很多人用Fluent计算气动力，我也努力过一阵时间，没成功。个人认为不可以用Fluent计算空气动力（指超音速），理由如下：
1.在用Fluent给定边界条件时，入口和出口边界且不说，在给定远场边界时，就不是很好弄，因为按CFD理论，远场边界应当按无反射边界条件，这就要求要用UDF来自己写远场的边界条，这个工作量是比较大的。当然也有人认为超音速情况下远场边界可以用外推得到，但这会产生截断误差，对于收敛是不利的，为了收敛边界必须取得足够远，这对于二维的问题是可以的，但对于三维问题，这会使得计算网格大大增加，这对于个人计算机是无法接受的。
2.Fluent用的是有限体积法，在求解NS方程时用的是Simple算法，也就是压力耦合法，而这种方法是用于求解不可压缩流体的。
所以，我在用Fluent计算流场时，很难做到收敛，个人认为就是上述两个原因造成的，是否正确，请大家多多指导。[/watermark]

qianzd

6.3已经增加了基于密度的求解功能,应该比较适合超音速问题.

周华

全机计算确实需要很多网格，一般正式计算都是在集群上做，或者在工作站搭建的局域网上做。PC机目前还只能做一些翼型计算之类的计算。不过据说目前INTEL和AMD都在开发16核的CPU，不知情况是否属实。如果这个计划能够成功，将来的PC机（至少工作站）就可以当作一个小集群来使用。那时候用FLUENT做全机计算就没问题了。

周华

顺口说一句，同济大学目前准备采购一套HPC（高性能计算）系统。这套系统正式启用后，我们网站将与同济大学合作开展工程仿真、咨询工作，另外，我们目前组织的专家团队也可以提供HPC系统。各位有需要HPC的可以来找我，呵呵。

鲁秦

对于楼主的观点不是特别赞同
有下面几点意见
第一：fluent在将材料属性定义成理想流体计算可压缩流动，利用远场边界条件是可以的。
第二：fluent提供了两个求解器，分别为分离和耦合，分离求解器是基于压力修正的simple算法，比较适合算不可压缩流动，但是同时也提供了几个改进的simple算法，在改进simple算法中，simplic可以算可压缩流动（参考陶文铨的数值传热学），在马赫数低于2的可压缩流动是可以计算的。耦合求解器不再是simple算法，而是进行矢量方程求解，有限体积，迎风格式，耦合显示选用龙格库塔求解时间步，耦合隐式则是求解全隐方程，只要网格质量足够好，计算精度还是能够保证的。
第三，欧拉方程求解对网格的要求相对不高，但是黏性求解对网格质量的要求非常高，如果网格质量不好，很难求出满意的结果，由于gambit生成网格的质量太差，功能不够强大，建议采用gridgen或者icem生成网格。
第四，由于fluent采用非结构网格，当然，非结构网格现在在计算流体界火的出奇，但是它的求解效果还是有待进一步的考察。由于结构网格在NS方程离散后转换为代数方程时为三对角或者5对角方程组，求解速度和精度都能够保证，但是非结构网格离散后就不同了，求解代数方程的方法需要进一步发展，这是限制非结构网格计算精度的另外一个瓶颈，再就是不再求解三对角或者五对角，求解速度就自然降下来了。
这是我的一点看法，有不对之处请指正

robinlxw

总版主真是博学啊。我不做CFD，只是很久以前曾经玩过，在这里只是发表一下个人的意见。或许总版主说的对，但我也没空再去查书确认一下总版主的说法。
觉得这里面还是有强人的，以前有很多问题都是自己思考的，现在知道了，会把以前的问题贴上来，或者以后遇上了问题也贴上来，听听高人的意见，可以少走很多弯路。
谢谢总版主

流星客

可压缩流动的远场边界其实不复杂,就是采用黎曼不变量,什么超声速和亚声速,可以通通解决

robinlxw

7楼强人啊，我看了好长时间，还是觉得要按黎曼不变量给远场边界条件的程序要是让我来写，心里发虚啊

流星客

不用呀,我用的好好的,NACA0012的翼型,RAE2822都很好的结果

robinlxw

1.说到翼型，说明你计算的不是超音速，至少马赫数不能太高。因为高超音速的无所谓翼型（准确应该说是和亚音速的翼型是完全的不一样的）。
2.我说Fluent不好算气动力主要是指超音速的，还有一个理由是，超音速的流场对应的是双曲型的偏微，它的初边值问题不一定适定，所以提边界条件的时候要特别小心，我还认为出口用压力远场就不一定合适。（超音速）
3.说到翼型，说明你是算二维的，得到好的结果我一点都不奇怪。
4.不谈那么多，一个无限长圆柱，对应的是一个二维的圆，3.5马赫，层流吧，能算的大侠告诉我它的阻力系数，这个做网格很简单的，说能算的人可以试算一下给我看看。[br][br][以下内容由 robinlxw 在 2006年09月17日 09:06am 时添加] [br]
对于第4点，反正我做过，不同的网格结果差异很大，这是我所困惑的，而且，还无法收敛

流星客

哈哈,你用FLUENT求解这样的问题,是有些缺憾的.
再说了,不能什么问题都找边界,你看看圆柱下游的背风区模拟的精度如何.,看看流场就会清楚为什么算不好的.

xqily

我用fluent算过超音速，算出的阻力和实验还是比较接近的

爱国者

顺着原创的问题，请问对于炮弹这种马赫数达到4倍左右的，它用FLUNET软件计算空气动力系数可以吗，效果如何，请大家执教，真挚感谢！

xuexi

我算过全机气动力，和风洞试验符合的挺好的啊，从升阻比到力矩。感觉挺好使啊！

putaoputao

能把这两个气动的实验数据传给我吗?谢谢了!qq:369952370