计算出来性能好，你敢不敢用？

隆纳·戴维斯《绿色偏斜》1966

当你设计一个新方案，计算结果告诉你，新设计的性能提升了，你敢不敢用这个新设计？ 

如果你还是大学里一位青涩的学子，你也许会回答，“毫无疑问，当然要用新设计了。”

如果你是工作一年以上的工程师，你会皱着眉说，“让老板决定吧，我不敢保证这个数据对不对。”

 做仿真计算的工程师命苦啊！看到性能提升了，也不敢欢呼成功。有经验的工程师，只敢暗暗高兴，心里还在嘀咕：

万一，不小心看错了？

万一，设置有误，数据算错了？

万一，再算一遍，提升的性能找不到了？

有经验的工程师在设计报告总结中，写完新设计有多么好，必须加上一条“但是”。隆重地请出仿真计算的三大“背锅侠”，来给但是背锅。

但是，

没有完全收敛，数据会有偏差，

网格数量不够，数据会有偏差，

模型不够准确，数据会有偏差。

此设计是否可用，还需要进一步分析。

老板看完这些“但是”会怎么想？

老板不会同情地说，“虽然你很努力，但是问题太难，如果错了也不怪你，我愿意替你承担决策风险。”

老板只会皱着眉说，“我又不懂你的模型，你让我决定新设计可不可以用，你号称计算机辅助设计，到底辅助我什么了？” 

做计算

不是只给个数，还不保证对；

不是只给个数，让别人判断设计是否可用。 

做计算

你最理解数据；

你最理解设计；

你应当最有权利作决定。

如何从出数据的小力吧

上升为做决策的工程师？

一、用差异找误差范围

以我们最常用的三大“背锅侠”为例，说说如何快速地框定误差的范围。

背锅侠1号：收敛

你没有必要算很久，算到参数不再变化，才认定计算已经收敛。

假如正常收敛要算一万步，你取出最新的一千步，在这一千步里，看数据最大变化是百分之几？

如果最大变化是1%，你就可以认为没有完全收敛带来的误差是1%的量级。

 背锅侠2号：网格

你没有必要做网格无关性分析。市面上的网格无关性分析，大多数都是骗人的。即使网格数量增到十倍，数据没有明显差异，也不能证明网格无关性。三维网格数量增到十倍，平均一个维度增到2.2倍。相当于原来2mm宽的网格，加密到1mm宽的网格，其实没有本质区别。

你做个简简单单的对比。找到你以前做的类似计算，看看把重要部位的网格加密后，数据有多大变化。

即使网格总数没有变，你看看改变网格分布后数据有多大变化？

你会隐隐约约产生一个感觉，好像类似网格之间的最大差异不超过5%，这就是网格带来的误差量级。

 背锅侠3号：模型

湍流模型、扩散模型、反应模型……

做仿真计算的人最爱请模型背锅。别人无法反驳，还可以找到高大上的感觉，甚至找到更多的钱。

如果你去看书、去问专家，下辈子都搞不明白这些模型到底会产生多大误差。 

用最简单粗暴的方法找到误差范围：

做有、无对比。

做完全湍流和完全层流（无湍流）之间的对比，有无之间的差异就是最大误差。

如果湍流和层流之间的差异不到5%，你告诉老板，数据错了50%是因为湍流模型不准确；请你摸摸良心。

或者找出已有的算例，看看你用了各种各样的模型，带来的差异有多大，这就是模型误差的量级。

用算例之间的差异推断误差的量级，找到各位背锅侠的误差量级，你害怕的“万一”可以清清楚楚地列出来：

收敛：1%

网格：5%

模型：5%

整体误差应当不超过10%。 

二、性能提升要比误差明显

相信数据有误差；

有了误差范围，有误差的数据也有用。

当你心里估计误差范围在10%，如果性能提升是20%，你就能决定此设计可用。

如果性能提升只有5%，小于整体误差范围，你最好让老板决策。

三、不给其他专业挖深坑

但是，根据你自己的数据决策，也许是拆东墙补西墙的坏决策。

一举两得的设计很难见到，大多数对你有利的设计，往往给隔壁专业带来损失。你加厚一点点抗住了烧蚀，流动就会增加阻力，你缩短一点点消除了分离，结构就会降低强度。

当你要改变设计，先问一问上游和下游的专业，你这么改了会给他们带来多少损失和受益。

是你提升得更高，还是给别人挖的坑更深？

站在全局角度重新思考你的决策。

四、保证误判不会毁了你

如果误判会损失十万，没必要再纠结，赶紧决定吧。

如果误判会损失一百万，还是认认真真找误差有多大，三思后再做决定。

如果误判会损失一千万，还是让老板决定，因为老板给你的工资不够高，没有必要替他承担这么大的风险。

作为工程师，可以用一年的工资赌运气，可以用十年的工资做尝试，绝对不能用企业的命运冒险。

---

       计算出来性能好，你敢不敢用？

1. 用差异找到误差范围

2. 性能提升要比误差大

3. 不给其他专业挖深坑

4. 保证误判不会毁了自己

---

（完毕）

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道