我为什么对CFD可信度有看法。

通流

CFD对流体力学的应用的贡献是巨大的。CFD的可信度当然是人们关心的问题。

问题是，自从有了CFD，大家对流体力学的观念变了。什么事都是，那东西能不能算。好像只要能算，问题就解决了。结果是，流体力学的教学质量严重下降。大家只要看看现在学校里教师的水平，就知道了。基本现象是： 80岁的人不如钱学森等的90岁的那代人。60-70岁的又不如80岁的那批。而现在40-50岁的，又不如60岁的那批。在科学院，情况也差不多。

而现在的所谓创新，把掌握传统的东西给基本排斥了。现在的流体力学，跟50年前的流体力学当然是没什么区别。而那东西还不好学。像现在搞得CFD验证，到底是让大家放心用CFD，还是告诉大家，什么时候CFD可能有问题。验证时总是强调针对某个叶型，或飞机机身。可是，CFD解得是流动现象。所以，验证的话，应该是针对某个流动现象。比的不应该是网格数，而是无量纲化的网格数。如，网格的Re等。真正的流动分类是很难的。但对于基本的流动形式，如激波，涡，边界层等还是可以做的。其实大部分内容我们已经知道了。但有了这些，并不能保证CFD能得出对的结果。因为，具体的流动情况我们没法事先得知。

有些地方，在做网格自动加密的CFD。不过到现在还没有听到进一步的进展。我想这也是一厢情愿的事情。大部分的流动都是非定常的，程序不可能把所有的流动现象都解出来，除非计算机的速度是没有限制的。换句话来说，在可见的将来，人们还是不得不取舍某些就动现象。而如何取舍，这又回到了必须对流动现象的理解上了。

zinsser

感觉现在的CFD发展阶段有点尴尬。
虽然CFD能解决的问题越来越多了，但其核心的东西似乎很久没有往前发展了。个人感觉最大的问题出现以下两个地方：
1.正如楼上所说的，做CFD的人现在只专注于“C”，“FD”欠缺得太多了。靠数学来解决物理问题真的太困难了，边界层理论似乎到现在在数学上也没有得到严格的证明。高校里对流体力学的教学也确实令人担忧，不知道未来中国的流体力学会何去何从……
2."C"的发展还远未成熟。其它的不用多说，仅简单的非线性双曲系统在数学上就没有得到根本的解决。从本质上说，现在用的数值格式同30年前用的其实并无太大差别，三维问题一直都没有很好的解决方案。这也就决定了计算网格对计算结果必然有重大影响。对于目前的CFD方法，网格尺度并不是唯一的网格影响因素，有些情况下甚至不是关键影响因素。例如在高速流动情况下，网格-流动一致性（grid-alignment)对计算结果有着更为明显的影响。因才在这种意义上，“C”其实也还有很长的路要走……

jimmyfox

两位的观点有些悲观，我的看法是：当今世界CFD在工程开发工作中正扮演着越来越重要的作用。

上世纪九十年代出现了具有工程应用价值的CFD商业软件包，例如Fluent、Star-CD、Phoenics等。这些软件的功能从最初的普通流动、传热、喷雾等简单流动模型，到今天的多相流、复杂化学反应、气动声学、移动网格等技术，使计算流体力学在工程产品研制和开发中得到越来越多的应用。举一个例子，一个简单的流路部件经过设计加工、并在实验台上得到性能结果大约需要一、两个月的时间，外加几十万的加工和实验成本。但现在这些工作只需要一名CFD分析工程师在一到两个星期内就可以完成。过去发动机的研制过程由于需要到大量的试验工作，开发周期大约在五到十年。而今由于大量的计算技术（包括流体和强度优化分析）的应用，替代许多试验工作，这使开发周期减小到两到三年，并大大降低了研制成本，提高了研发效率和产品性能。因此，近年来各大制造商不断提高其计算机工程分析能力，包括引进超级服务器、雇用高学历CFD专业人才、和软件供应商共同开发CFD应用程序模块等。

CFD计算的准确程度取决于几点：首先是数学求解方法以及物理模型存在不足，需要由楼上各位研究人员继续改进；另外边界条件的正确设置起到重要的作用，而且这一点是在当前条件下提高准确度最实际的方法；还有计算机的速度和容量也在制约着CFD的大规模的应用。不过这些并不影响其在工程开发中越来越多的应用。CFD最通常的应用是对比分析，即对不同设计方案进行分析和对比，从中找出最佳设计方案。这些只要求CFD计算具有相对的准确性。另外，为了提高CFD分析的准确程度，在物理模型中设置一组经验参数进行调节，以补充计算模型的不足；或者将CFD计算结果通过实验方法进行最后修正。近年来随着CFD分析准确程度的提高，基于CFD结果的优化技术开始得到发展。最终目标将是由CFD分析提出方案，几何和性能设计不经试验验证而一次成功。

通流

当今世界CFD在工程开发工作中正扮演着越来越重要的作用。
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同意你的观点。但与我讨论的事情不矛盾啊。不必为CFD做宣传了。公司的领导是最爱听这种事情了。那些领导们最希望的是，按一下钮，新的设计就出来了。那样的话，就不要有那么多的，不听话的工程师了。

onesupeng

有些地方，在做网格自动加密的CFD。不过到现在还没有听到进一步的进展。我想这也是一厢情愿的事情。
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网格自适应技术已经用得很广泛了，Fluent没有并不表明这个技术不存在

其他前面几段说得还可以

[ 本帖最后由 onesupeng 于 2010-1-31 15:47 编辑 ]

通流

说两点
（1）从我接触到的圈子里，还没有听说那家公司里真的再用自适应网格。不错，自适应网格已经有人做了20-30年了吧。也许我真的是太孤陋寡闻了，连”用的很广泛“的东西还不知道。
（2）我的帖子里并没有提到FLUENT，supeng的联想也太丰富了吧。

周华

Fluent软件中可以做网格适应性调整，但是“自适应”还不行，需要人工干预。

DNS

.

[ 本帖最后由 DNS 于 2010-6-21 01:37 编辑 ]

通流

能不能简单介绍几句。像我们大多数不专门搞CFD的可不知道到哪里去找那些信息。

onesupeng

原帖由 通流 于 2010-2-1 02:21 发表

                               
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说两点
（1）从我接触到的圈子里，还没有听说那家公司里真的再用自适应网格。不错，自适应网格已经有人做了20-30年了吧。也许我真的是太孤陋寡闻了，连”用的很广泛“的东西还不知道。
（2）我的帖子里并没有提到F ...

我知道的知名研究组和单位加起来十几家在做这方面的工作，国内就有一两家，不知道您老的圈子都是哪些？用的广泛我们不知道的事情多得很，不用奇怪

通流

这就对了。我说的是真正用的人还不多，你说的是研究这个方向的人还不少。说明自适应网格还不成熟，还需要研究。

Mclaren

原帖由 jimmyfox 于 2009-12-19 19:34 发表

                               
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两位的观点有些悲观，我的看法是：当今世界CFD在工程开发工作中正扮演着越来越重要的作用。

上世纪九十年代出现了具有工程应用价值的CFD商业软件包，例如Fluent、Star-CD、Phoenics等。这些软件的功能从最初的普通 ...

我觉得首先还是要肯定CFD技术和软件工程对生产力的推动作用
当然我们也要清醒地看到存在的问题
目前的CFD还不能解决全部的问题，主要的根源我觉得就在于理论基础和模型研究中假设条件过多，因此，我倒是认为未来VLES，LES，DNS是必然的趋势。
因此，尽可能排除人为因素的干预，把硬件加上去，很难吗？不难啊，我不是做硬件的，但是我们一直在用HPC，几乎是全部项目都在用HPC，我们的基本思路就是其实就是做VLES。当然并不是偷懒，我们都是做CFD出身的。。。
我们以前用RANS，用自己编的程序，不过现在至少我已经放弃在这方面努力了，太慢了。
当然也要向那些奋斗在CFD学术科研第一线的同志致敬，这个世界除了RANS还有很多别的精彩的东西，
跳出RANS。。。

monday

这个话题是典型的学术界和工业界的视角区别。
1、2楼都是学院派的观点，看到很多问题的存在，有些悲观。
3楼是工业界的感受，也是非常正确和乐观的。

事实上我有7成倾向于3楼的看法。其实在工业界cfd的重要角色已经说明了一切，不必要太悲观。

问题固然存在，但这些问题是驱动科研技术进步的原动力。

相信只要工业界有需求，就会不断地有更进步的方法来替代当前尚不完美的方法理论。没有必要悲观。如果真的是一代不如一代，那钱学森是不是还不如vonKarman？vonKarman不如Prandlt？。。。追根溯源就完蛋了。

cfd还是会继续进步的。

ybyb1982

呵呵，我们导师开始也不信这东西，说是么都能算那实验和理论还有什么用，后来他问了一个搞流体计算的院士，问fluent算的好还是他算的好，院士说当然是fluent算的好了，人家是一个团队，致力于软件开发这么多年了。后来只要是实验中不能测量的参数或解释不了的现象，我们导师都让我们算算。不过坚实的理论基础，必要的程序使用经验，丰富的工程实践经验都是十分重要的。

guidegege

我最近做了一个工程试验的分析，去年就开始用fluent计算，计算的结果是发射筒内出现了很多马赫盘，不过当时还不懂的这方面的知识，感觉很奇怪，后来无意中在百度百科中看到了这个词语和相应的图片，才明白计算的是对的。刚计算出结果时，领导也无法理解这是什么东西。后来做了试验，花了十来万，测出的压强曲线，表明CFD计算的与实际值很接近。我才更有底气做流体计算了，现在领导有了类似的需求直接找我要参考结果了，也不像原来那么怀疑了。