DNS中真的有必要对方程进行无量纲化么？

flowing

无量纲化一般是为了
1 去处不必要的变量
2 忽略小数量级的量
这两个方面在DNS中都没有多大必要性
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还有一种说法：
无量纲化可以避免非线性动力问题中的数值奇异现象。。。。
这种说法我不太理解。。请大牛们给解释一下
　　
无量纲化的主要目的有哪些呢

onesupeng

无量纲化一般是为了,,,中，你列的条目是听说的还是在什么地方看到的？

flowing

在网络上查到的

onesupeng

个人看法，在流体力学常见数值模拟中，尤其是DNS中，无量纲化最大的好处是使你的控制参数尽可能少，而且容易比较和分析结果。比如你要模拟固定的圆柱绕流，假如拥有量纲的形式，将有好几个参数U，rho，粘性系数，圆柱尺寸等，当你用已有的结果效验你的结果的精度时，你要做转换工作。如果用无量纲化方程，就Re参数，Re等于多少，升阻力涡结构一目了然。
你列的那些东西，大多在渐近分析、小扰动理论里面谈到。

flowing

你说的这些作用在一般的数值模拟中也许比较重要。。。。
但在直接模拟中，当改变Re时，网格尺度，流场参数都需要改变，
并非简单的值改变，Re，但分析结果时，仍可以按照Re对照分析。。。
一个很现实的问题就是，无量纲化，增加了防城的复杂程度，有时引入不必要的误差，计算时也会麻烦点。。。
据说斯坦福的湍流中心的直接模拟程序也是有量纲的。。

onesupeng

无论你是用有量港还是无量纲，变量变化的时候Re也会变化，网格大小是按照相对来计算的，不是按照绝对值，比如圆柱绕流，你算10米直径用的网格大小，用在0.1米直径上恐怕不行，道理都是一样的；不过可能偏工程或者非流体力学专业的人，偏好于有量纲形式。在N-S模拟过程中无量纲化会带来误差，这个我倒没有听说过。不过斯坦福那边的程序我就有一个无量纲的。[br][br][以下内容由 onesupeng 在 2008年03月31日 00:46pm 时添加] [br]
另外，你说流场参数也变化，想问一下你说的流场参数是什么参数？

flowing

比如你要模拟固定的圆柱绕流，假如拥有量纲的形式，将有好几个参数U，rho，粘性系数，圆柱尺寸等，当你用已有的结果效验你的结果的精度时，你要做转换工作。
这个根据尺寸，得到特征Re的转换工作，往往比先无量纲，引入4、5个无量纲参数，再最后把结果变成有量纲要简单些。
而DNS中顶多只会计算一两个工况，不会像一般的RANS模拟，计算若干个Re的工况，然后又做对比。
至于流动参数，比如圆柱扰流的主流速度，圆柱的半径，进而引起komogorov尺度，网格尺寸的改变等。。。
我的感觉还是，对于DNS好像无量纲化变得没什么必要了。。。。。

谢谢

onesupeng

你不是流体专业力学的

flowing

我是流体力学专业的
不过是新手，请多指点
你说的
“在流体力学常见数值模拟中，尤其是DNS中，无量纲化最大的好处是使你的控制参数尽可能少，而且容易比较和分析结果”
不太认同你的看法，普通数值模拟总无量纲很必要，但我觉得在DNS中这种必要性体现不出来。。。

通流

DNS对我来说太高深了。说点一般的理解。

对于计算，没有必要无量纲化。
对于理解计算的结果，应用计算的结果，离不开无量纲化。