瞅瞅啥叫网格依赖性

在CFD计算过程中，我们总是希望网格数量只会影响计算精度，而不应该对流动状态产生根本性的的影响。比如说，加密网格对计算精度产生影响，但不能使计算结果产生决定性的影响。这对于一款成熟的商业软件尤其如此，否则软件没法用。之前在提大涡模拟的时候，曾提到过，大涡模拟需要相当精细的网格，否则计算结果没法使用，还不如使用RANS。其实说的就是这个问题，计算结果严重依赖于网格密度，这种情况对于工业应用来说是极不友好的。

XFlow是一种基于格子玻尔兹曼方法的CFD软件，虽然其号称无需划分计算网格，但实际计算过程中依然需要在空间上布置格点，格点的疏密对计算结果有直接影响。

这里举个简单例子。

以圆柱绕流为例（老版本的官方案例，新版本该案例被取消了）。模型如下图所示，来流速度10 m/s，圆柱直径0.4 m，流体介质密度1 kg/m3，粘度0.001 Pa.s，雷诺数4000。

1、创建几何

创建完毕后如图所示。

2、Engine设置

3、Environment设置

4、Materials设置

5、仿真参数设置

这里采用的均匀网格尺寸为 0.04 m，没有进行任何局部加密。

6、进行计算

点击左下角按钮Run>  Start computation进行求解计算。。

7、计算结果

均匀网格下的计算

• 圆柱附近的网格，比较粗糙

8、加密网格进行计算

将格点尺寸设置为0.02 m。

网格加密了，可以看到计算结果与粗网格完全不同，涡街不见了。

9、换一种加密方式，指定壁面网格加密，将壁面附近网格加密到0.01（主要是因为将全局网格指定为0.01 m，需要的计算时间太长，这里就没尝试）。

计算结果如图所示。可以看到出现了涡街。

10、采用网格自适应

采用网格自适应功能，将尾迹区网格指定为0.01 m。

计算结果如下图所示，出现了比较规则的涡街结构。

圆柱局部网格如图所示。可以看到网格被加密。

现在最麻烦的事情是，计算结果严重依赖于网格，对于三维计算来说，网格独立性验证的成本极高。这对于工业应用来说非常的不友好。

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（完）

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道