國內cfd軟體開發水平和國外的fluent一類商業軟體差距大嗎?

國內目前有一款像fluent差不多的cfd軟體嗎?開發此類軟體技術難度大嗎?比如國內也有像陶文銓啊何雅玲一類的牛人院士,和國外的cfd大牛也應該不相上下吧?


謝邀。曾經在大學有幸見過兩位院士。陶院士和何院士是中國難得的人才,陶院士曾經師從SIMPLE演算法的發明者帕坦卡。當然國外的大牛非常多,無數的基礎理論的提出為龐大的CFD打下了基礎。但是學術大牛和CFD軟體工程是兩回事,學術的創新是CFD技術前進的基礎,學術提出的點點滴滴被反覆篩選驗證後,最終少數會進入產品。開發CFD軟體是個系統的複雜工程,是數學,流體力學和軟體工程的結晶,尤其是在用戶體驗方面是需要商業來推動的,而不是靠學術推動。中國目前CFD商業產品沒有競爭力的一個重要原因是國內市場混亂,盜版橫行。


我有必要澄清一下:

西交大陶老師和何老師都是能動學院的老師,重點在於傳熱方面的數值模擬。

但是CFD還有關於航空方面的很多的應用,這顯然並非是西安交大所擅長的方向。例如飛行器外形設計,飛機渦輪噴氣發動機設計,航天器氣動熱防護問題模擬,這些方面顯然是比不上國外的求解器的。哪怕是北航,哈工大,或者是中科院李新亮,清華任玉新老師組,我相信真正了解的人都知道和國外巨頭相比差距還是比較大的。

至於傳熱的數值模擬,確實陶院士當年做得非常的好,演算法方面和國外差距不大。但是CFD包括方方面面,包括前處理,求解,後處理,你覺得就憑高校,研究所那十幾個人的課題組能和Ansys這樣的國際巨頭公司PK嗎,能嗎?好好想想,Ansys的年薪是40萬刀,招聘來的工程師可都不傻,你十幾個人就想把人打敗?

但是國內在演算法開發方面做得並不錯,但是那是演算法,例如我發明了一種很高級的TVD格式,我用來算二維得到了很好的結果,在JCP上發了很好的文章。但是如果做成實際工程可用的數值方法,我覺得還是有很長的路要走的。

再退一萬步說,你都能和Ansys相提並論了,幹嘛不開公司賺錢。

CFD還有一個很重要的問題user friendly

國內CFD的軟體還有很長的路要走,那些CFD的同學們還需要加油。


求解器方面差距不大

陶院士有自己的cfd程序,具體我不方便說,但跟fluent差距的問題,fluent又能算燃燒,又能算流固耦合,如果從這方面來說,肯定有差距。陶院士他們主要做多相流,對於vof這些演算法,可以確定性的說,比fluent要好很多,因為fluent礙於架構,vof問題算的就不好。

國內的cfd軟體也大多數針對這種問題,解決通用商業軟體解決不了的複雜問題,而fluent優勢在於什麼都能算,再爛的網格都能算,而且操作簡單,高中生培訓一個星期就可以上手;最後就是商業軟體裡面有很多tricks,比如fluent裡面的高階格式,有機會我做個對照,跟理論上差距很大,很多人認為fluent高階格式是湊出來的。

話又說回來,如果自己開發的軟體對於某些問題沒有自己獨到的地方,為啥別人要用你的軟體呢?畢竟研究所的師兄們都會fluent,他們一般都有ansys全家桶,為啥花錢買個國產cfd軟體?

盜版的問題,其實作為cfd軟體開發者來說,據我了解大多數公司根本是歡迎的態度,有的甚至公開部分源代碼。這就像微軟當年的策略一樣,先佔用市場再說。一般公司都是解決方案跟軟體一塊賣,所以對於盜版不盜版沒有多在乎。

我覺得cfd基本那些問題不是幾十年前了,基本演算法格式湍流模型文獻裡面都清清楚楚的,還有openfoam等等這些開源軟體可以借鑒,寫個自己的cfd程序哪有多難,知乎上很多人不都是自己寫程序計算嗎?

前處理跟後處理不太了解,國內做cfd開發的大多用tecplot後處理,前處理也用商業軟體,自己做開發的我沒見過


差距非常大,看看下面作品哪個是國內的

https://zhuanlan.zhihu.com/p/24825749


曾經參加過一次國際華人水動力學大會,參會的老師基本都是國內水動力方面大牛,記得當時和天大和上交的幾位老教授坐在一輛大巴上,他們就聊到了這個問題。

他們說到,國內當時為了發展自己的CFD。曾在90年代左右(具體年份記不清了)集合一大批老師到吉林大學參加培訓,專門培訓偏微分方程的數值演算法,隨後各個老師回到自己的學校後,都開始發展適合自己領域的CFD演算法以及軟體,也都頗有成效,如天大,上交當時都發展出了自己的CFD軟體,其他學校可能也有。但是可惜的是當時國內的商業環境並沒有使得這些軟體實現通用化,再加上外來軟體衝擊,自然而然,國內的CFD市場現在基本被國外的商軟壟斷。

而且在短期內,國內也無法追上。一個成熟的軟體是需要大量的積累和一定的商業環境,就國內現在這浮躁的氣氛(相比前些年已有好轉),任重而道遠。


你的出發點是有問題的。 數值傳熱學的難度和關心的重點跟CFD 主流的重點還是有差別的。你應該多關心關心陳十一和他在北大的專門研究湍流的實驗室, 今年新上了一個院士中科院的何國威,也是流體力學著一塊的。這些人才能代表中國最先進的CFD的研究方向。


CFD技術的發展很快,國內對於CFD程序的開發一般都是基於新技術的研發,國內有的是CFD技術研發團隊,少有或沒有軟體開發團隊。軟體是對於技術的搬運移植,沒有創新性,所以發不了論文;而在國內市場上大家基本都用自研軟體進行研究,除了少部分特殊需求外根本沒有需求,所以也沒有啥經濟價值;一無自身提升二看不到經濟價值,為什麼會有人去開發個軟體拿來賣?

就我自己的工作來說,任意一塊代碼我都可能會改,或者我會添加一個模塊,我們都有自己熟悉的一段代碼,想改哪裡改哪裡,不用考慮任何限制,幹嘛要用fluent什麼的商業軟體。再一個,中國大現狀是很多設計單位相信試驗不相信計算,研究如果純計算連經費都申請不下來,所以也不會有什麼大規模計算需求。

其他回答我大致看了一下,國內大牛做的也都是演算法技術研究,他們不是開發的,自己的代碼和核心技術是連在一起的一般不會公開,因而也不會有軟體流出。

總結一下,技術差距是有,但軟體開發的差距在於我們沒有錢請不起專業的程序員,弄出來也賣不上價。


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