做CFD有沒有必要投入更多的精力在網格學習中?

之前在學校做cfd更多的是研究演算法這方面,網格都是非常簡單的網格,幾何體很多時候都用的網格劃分軟體生成的幾何體,有時候是生成器自動生成的幾何體。對於網格的生成原理以及數據結構研究過,但對於複雜的流場生成完全不了解

目前在公司裡面要求做一些二次開發的東西,主要用ICEM來劃分網格,我個人完全不會使用這一款軟體,特別是結構網格的生成,關聯線之類的,然後還要學習幾何體的生成軟體比如solidworks、proE等。感覺學習曲線非常陡峭。

另一方面比如ICEM劃分結構網格,在實際計算中大多數求解器都是非結構求解器,學習了那些關聯線的方法不知道有什麼意義?而且就算花了很多時間學習了這些軟體,solidworks那些用的挺廣泛,像ICEM只有做Fluent的人用,學好了未來對個人的發展那麼有用嗎?


畫網格是個非常重要的技能,目前我就被難在不能繪製平面六邊形上面了,多學無害


謝邀。畫網格是CFD的基礎,請務必至少學會使用一種網格生成軟體。


謝邀

不會畫網格的話,如果計算結果不好,你是怪網格還是怪演算法?怎麼有目的地改進?

至少會一種現代化網格軟體,這樣換套軟體很快就能上手。就算找工作,不管開發還是應用,肯定會問到會不會畫網格,一般也就要求會一種。

ICEM也不是只能餵給Fluent。CFX和OpenFOAM都可以。順便練練抽象思維。


給題主舉個較污的例子,雖然污,但是足夠說明問題。

用CFD進行模擬來說,最最基本的大概可以分為三部:前處理-網格劃分,中處理-求解器求解,後處理-導出數據及各種雲圖、跡線圖等

make love來說,最最基本的是不是也可以分為三部:前戲,活塞運動,後戲!

很嚴肅的,你不覺得這真的是同一個道理嗎?這就好比是在問,做愛時候有沒有必要投入更多的精力在前戲上?卧槽你說有沒有,你說沒有試試你女票會不會把你吊起來打(反正我是會被吊起來打的)

網格的劃分和處理一般要佔到人工操作CFD模擬計算總時間的70%~80%,才算是正常的(我說的是人工操作,設置完後fluent自己跑已經不算是人工操作了)。在我們一開始做算例的時候,不管是用以前的gambit還是現在盛行的ICEM,劃分的網格都是最最基本的,基本都是規則模型,設置線網格,再生成面網格,進而生成體網格,有些模型規則到可以直接生成體網格而且質量好的一逼。但是那只是入門,只是讓你熟悉這一系列的操作,讓你先對每一個模塊兒有一個大概的印象,所以不能搞得太難,太難你就不學了。但是其實我們現在做的一些不管是研究生課題,還是單位的科研項目,哪有那麼簡單的模型,那麼簡化的工況,哪個是你能簡單的用線-面-體這個流程一下子就做好的?但凡網格劃分粗糙,質量不過關,後面的所有工作都無從展開,有時候甚至你網格設置有問題的話,直接就出現負體積了,我們導入fluent後先check主要就是檢查有沒有負體積。如果你的網格質量有問題,很可能導入fluent剛開始還可以計算,只是慢慢的會不收斂,結果與現實大相徑庭;但是如果出現了負體積,fluent乾脆就沒法跑了,算都沒辦法算。所以網格操作還是相當重要的,雖然大家最後都是要看最終的模擬結果,除了我們本人,很少有人會去看你模擬背後網格是怎麼處理的,劃分了多少,質量如何,但是沒有了高質量的網格,最終的結果是出不來的啊,或者說即使結果出來了,也達不到你預期的效果,那麼節省劃網格的時間,就沒什麼意義了。

轉移一下,來到我最開始說的ml的場景,說的露骨一點,沒有足夠的前戲,不保證前戲的質量,別說做活塞運動了,可能連進都進不去的,道理其實是一樣的。


取決於LZ的項目需要了。

個人認為,如果LZ的項目需要結構網格(空間六面體)進行計算(雖然Fluent的演算法是按照非結構網格編寫的),而且有以前的項目經驗說明結構化的網格計算結果確實好一些,那劈塊,關聯等這些繪製結構網格的技術還是需要學習,當然LZ也可以改用pointwise等其他生成結構網格的軟體,但是目前來說,ICEM還是繪製結構網格的主流。

當然如果項目沒有具體要求,可以使用非結構網格(或者混合網格),這種網格畫起來快而且便於區域加密,由於我以前做非結構的比較多,雖然比上結構網格結果可能稍微差一些,但是工程範圍還是可以接受的,除非對湍流或者其他流場細節有非常高的要求,非結構最大的好處就是畫網格節省大量時間。

目前國外的CFD的前沿研究好多都是基於非結構網格的,老外確實沒有中國人勤勞........


題主的問題可以換個角度:學習CFD,最好要有一個會畫網格的師弟重不重要 @高木端


雖然是非結構求解器。但是結構網格算的結果就是比非結構的要好。

而且就算是非結構網格你還是得學個網格生成軟體,哪裡該加密,該銜接,體網格給多大,都是得學的。(當然icem畫非結構不一定好用就是了)

icem學了有啥用基本等價於fluent學了有啥用。只要你還在工業界搞流體,就得會。

想做靠譜的cfd計算,先學會畫網格再說。


大概一年左右ICEM網格做離心泵水力數值模擬經驗,談談個人的看法。

先說結論:跟你的目的有關。

相對於簡單的工程應用來說,客戶和老闆要求的是快,第一天拿到二維圖紙,一天建模,一天數值模擬,第三天就要結果,哪有那個時間讓你慢慢的畫結構化網格。對於一般的離心泵來說,非結構化網格計算結果和實驗結果誤差不超過5%,基本可以滿足實際需求。離心泵結構化網格的用時要比非結構化網格多出很多很多。

對於科研來說,結構化網格還是非常必要的,最近研究的一個關於兩相流的課題,非結構化網格根本無法計算,那你就只能結構化網格嘍。


自己邀自己……

icem貌似很複雜,其實學起來挺快的。網上有 流沙ACE 的教學視頻和PDF教程,看一遍之後再練練手,差不多倆禮拜就能做一些基本的網格。兩三個月之後就能用的比較溜了

ProE我沒用過,應該也不會很難。

另外 好像hypermesh工程里用的比較多


2017年5月20日第一次修改

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原答案是儘快學會icem,但是實際上icem上手難度較高,如果從gridgen或者pointwise開始學,上手難度會降低很多。至於其他各種求解器自帶的網格生成軟體,沒用過不敢亂說,只是聽說這些軟體這幾年進步很大,尤其在非結構網格上面。

以下為原始答案:

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如果你以後打算吃cfd這碗飯,並且要算real life的算例,那麼劃網格是最重要的技術,有時甚至是一門藝術。

也許很多人都能畫網格,但是能畫出一套能算得準的網格,需要對流場和cfd軟體的理解,因此,網格是和cfd技術相關聯的,需要同時學習cfd軟體和基本原理。

我的建議是,儘快學會icem,然後自己run幾個benchmark,比較一下壁面阻力等關鍵參數,看看流場雲圖哪裡不連續,自己多動手,多總結。


提一些個人看法,供參考,我是做結構強度有限元分析的,商用軟體計算,需要畫網格。

做流體計算跟這個類似,網格的質量很重要,網格的質量高低能夠決定後續的計算速度以及計算準確度,有限元計算中,哪怕換一種網格的格式,都有可能導致計算結果的變化,雖然可能變化不大,或者說不會有太大的影響,但是,如果正好你的計算後的關注點正好變了,你就尷尬了,變得原因就無法解釋了,到底是網格的原因呢。?還是計算內部演算法的原因呢?或者是由於網格形狀等等的原因呢,這就比較難以判斷了,必須得深入進入要搞計算的整個過程,才能夠更好的服務於你的演算法優化與驗證。

還可以舉個簡單的例子,畫網格,就像廚師切菜一樣,把菜切成段,片,條,塊,丁,沫,甚至打成粉,都會對最後的口感有不一樣的結果呢,在最後的結果看來,是廚師的炒的水平的原因呢?還是菜的形狀的原因呢,需要好好的分析一下了


總是潛水,忍不住答一發。

網格畫的好,足以在CFD界混口飯吃了。我前舍友,工作前3年只負責畫網格。曾見過他同時用左右手,畫兩套網格的絕技。

畫結構網格,ICEM和Pointwise我覺得都得會,兩個軟體可以互補。ICEM從頂層向下構建,不太容易上手,但上手後效率高。Pointwise從底層向上構建,容易上手,並且質量高,但效率就低了。


首先,作分析網格是比較重要的,如果你對你的項目比較有經驗,分析也比較有經驗,那麼結構網格 和非結構網格沒有什麼要求,因為都能滿足你的要求。當然了,網格是計算求解的基礎。


剛進公司,之前幾乎沒用過模擬軟體,已經畫了一個月網格了


網格很重要,但是也畫完了覺得這特么浪費時間和精力。

期待網格技術趕緊發展。搭個人工智慧,機器學習之類的順風車。


劃分網格對於實現預期的模擬目標很關鍵,但是也不需要花費大量時間學習,傳統的手動或者半自動網格劃分方式還是太過於耗費時間,尤其對於真實世界的物體的網格劃分,比如,飛機、船舶、汽車、河流、城市建築物等的網格,傳統網格劃分思路太耗時,因此高度自動化的網格劃分方法很有必要。就我所了解的,OpenFOAM 裡面的snappyHexMesh 是一個高度自動化網格劃分工具,已有大量的研究證明它的網格可以給出很好的結果(與實驗和理論比較),不過學習這個需要很多基礎知識,比如,Linux,OpenFoam等。 學會這個方法的好處在於,只要生成過一次網格,從此以後畫網格的事就無須擔心了,只需運行代碼即可。鑒於自動網格劃分工具對於實際問題太過重要(節省時間),我們受一個機構委託,開發了一套類似於snappyHexMesh 的網格劃分工具,開發的一個重要原則是使用簡單,目前這代碼已經交付,估計一段時間後可能會被開源,如果大家有興趣可以嘗試一下。目前已經測試過一些真實的問題,比如一棵樹倒在河裡面,如何劃分網格模擬附近的流動,一陣風吹過一張木桌附近的流場結構,具有多個橋墩的橋樑置於水中附近的流場等問題。我們的最終目標是希望開發一套快速易用有效的自動化網格劃分工具以極大降低網格劃分所需時間。


畫網格是這一行的基本功!分析做得好的,畫網格功力都不差


ICEM 也不是所有功能都需要學,簡單的功能一個月就可以掌握,以後遇到更複雜的再研究,半年內就可以解決大部分問題,至於CAD 軟體,也是如此,不可能掌握所有功能,學習曲線還算可以


很多時候算不準,或者說算的結果不合預期,很有可能就是網格問題。經驗較少,也遇到過幾次。比如軸對稱外形,表面壓力等值線應是一圈圈圓,但算出結果不是,最後調整該處網格,使之更光順,解決了問題。所以,網格還是蠻重要的,雖然花費大量時間和精力,但在暫時還無法實現複雜外形網格自動生成的今天,多花點時間在網格上,往往能夠在計算階段較少返工,反而減少人力物力。


再牛逼的演算法,沒有高質量的網格來支撐也沒用啊,就那我最近算的例子來說,我是用六面體結構網格,ICEM畫的,我算的某翼型,就近壁面邊界層的增長方式不同,就會導致計算結果有巨大差距,樓主如果要幹這一行,還是好好學習一下吧,畫完網格,剩下的任務交給計算機就可以了


航空工程中,比如一個用時6個月的算例,畫網格通常佔3-4個月。自己感覺吧。


大多數的數值計算方法,一方面依賴於數值求解方法和演算法的發展,另一方面也依賴於問題求解域的時空劃分,所謂的畫網格,就是問題域的空間劃分啊,重要的一塌糊塗。


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