流体与传热方程的无量纲化

peter-uml

最近应用FLUENT采用N-S和Energy方程计算超级计算机CPU的散热问题。先应用有量纲方程求解，求解的结果比较理想，但教授很不满意，他不断的建议我采用无量纲方程求解。此教授毕业于明尼苏达大学，是斯伯丁和帕坦卡的学生，他对我讲帕坦卡要求自己学生数值求解的方程必须采用无量纲的形式。以前在国内的时候对无量纲化在理论分析的时候用过，但我发现这外边的教授更喜欢无量纲的形式。而论坛上对于无量纲的理论和应用不是很多，建议大家能够展开讨论一下。
    个人认为无量纲的优势在于：
    （1）便于参数分析。经过对N-S和Energy方程的无量纲化以后，归结为Reynolds和Prandtl两个参数；
    （2）对于狭长的几何模型，可以避免较小尺度带来的舍入误差；
   

chenhao211

方程经过无量纲化后更加对称，离散起来更加简单，给编程带来了方便。

jiapjunaip

请问如何在fluent中实现无量纲化的计算呢？

plusmoon

下面引用由jiapjunaip在 2008/06/06 09:23am 发表的内容：
请问如何在fluent中实现无量纲化的计算呢？

同问？

neco

如果要在软件中实现无量纲化计算会涉及到很多基本参数的无量纲化，包括重力加速度、粘性系数。。。。。。
没用过fluent，不知道这些参数能不能修改。
另外无量纲化的控制方程没见过，感觉有点难度。

通流

（1）斯伯丁不是帝国理工的吗？后来也去了明尼苏达了？
（2）关于无量纲化的问题是一个基本概念问题。其实，无量纲方程可以看成带量纲的一个特例。换句话说，从数值计算上看，有量纲和无量纲之间并没有本质区别。除非，你的几何尺寸太小等，使得你用的商业软件无法精确计算，你完全不必无量纲化。
但是，结果的处理则必须无量纲化。可以这么说，用无量纲表达的结果，使得不同的结果之间有了可比性。就像一种语言标准，无量纲表示的结果，大家都能看得懂，也能与过去的结果，及别人的结果作比较。所以，你完全可以在后处理时，做无量纲化。