CFD的应用体会[转]

CFD目前覆盖的行业很广，从航空航天、汽车、化工的传统应用领域到一些新兴领域，如电子、环境、生物医学等。随着计算机技术的发展，CFD凭借传统流体研究方法所不可比拟的优势，不难想象其应用领域将会越来越广。

在科研工作中，CFD到底应当处于一个什么样的地位？或者换言之，我们应当如何使用CFD，才能最大限度的发挥其作用，为我们的产品设计服务？

不管从哪个角度看，CFD都只能是一个工具，其产生的效用只与使用者有关。工具就像是一个媒介，本身不具有任何意识，只会按照使用者的意思一步步进行操作。

CFD的使用过程包括三个步骤：前处理、求解、后处理。前处理是将现实抽象为模型以提供给计算机进行计算。计算机并不能认知这个现实世界，所有关于现实的信息都是操作者提供给计算机的。其中最主要的信息为边界信息。包括模型及边界，这些信息准确与否直接影响计算结果的可用性及精确度。求解器就像是一个黑盒子，读入信息进行处理，生成一堆数据。计算机按照程序设定的算法将用户输入的现实信息进行处理，它无法识别生成的数据对用户是否有用，因此，对于求解器计算的结果的优劣，用户需要具有一定的专业知识才能判定。后处理是将计算结果进行处理，以视觉化的结果呈现给用户。

与现实生活密切相关的CFD，其实是后处理。我们要如何对待CFD产生的数据，换句话说，这些数据我们该如何使用呢？

CFD后处理的结果通常包含以下一些内容：

（1）变量数据。直接导出某一几何位置的数据。我们可以将这些数据导出至其他后处理软件进行数据处理，当然也可以对这些数据人工进行筛选、对比，以及进行一些必要的运算操作。

（2）云图。目前几乎所有的CFD后处理软件都带有云图显示功能。云图其实是等值线图，只是在等值线间进行了颜色填充而已。我们知道，等值线越密集的区域，梯度越大，因此我们可以通过云图能直观的看出变量的梯度情况。

（3）矢量图。矢量图主要反映矢量的大小和方向。矢量图密集的地方也是梯度越大的地方。

（4）曲线图。一些CFD后处理软件能绘制某一几何上变量的曲线分布。曲线图能直观的表现出变量随几何位置的变化情况。

（5）报告输出。通常输出一些力、力矩、流量等精确信息

（6）动画输出。这一功能通常是用于视觉化显示流场变化，难以用于现实生活中。

其实在使用CFD之前就应当进行计划，至少应当回答一下几个问题：

（1）我们需要知道什么信息

（2）CFD能否完整的提供这些信息

（3）这些信息如何进行处理以指导我们的日常工作。

只有在我们知道需要哪些信息之后，才能有效的进行试验设计（我们可以将计算机CFD看成数值试验），努力减少试验次数，使每一次试验都是有效的实验，同时也方便试验结果数据的处理。

在得到CFD计算的结果数据后，我们首先要进行结果检查，这其中包括流场的常识检查、网格独立性验证，只有在确信计算结果的有效性之后，才能进行下一步操作。