硕士论文中CFD仿真容易暴雷的一些问题

这年头，硕士学位论文里面做仿真的越来越多，但问题其实也越来越多，比较容易出问题的地方包括：

1、简化假设出错或者没有依据

这是非常致命的问题，简化和假设是整个仿真的根基，如果这方面被质疑，相当于整个仿真的结果都是存疑的。很多人不注意这一块，随意假设，然后又不对假设进行验证，这非常容易给人抓住马脚。流体仿真中比较容易被抓的假设包括：（1）流体的可压缩性。仿真计算过程中是否有考虑流体的密度变化，这在流体介质为气体时非常容易被关注。有些同学仿真计算出来后气体速度达到几千米每秒，多半是没有考虑流体的可压缩性，以及由于可压缩而带来的新的物理问题。（2）忽略某些物理现象。比如经常看到的是忽略传热、不考虑辐射等假设。这些假设通常都是需要在后续的仿真过程中进行验证的。忽略热传递，你得证明在整个仿真过程中结构部件之间传递的热量很少，或者传热对所要研究的物理现象影响很小才行。对于硕士论文，个人建议明确地把假设写出来，这通常能够获得评阅老师和答辩老师的好感，他们会认为你是进行了思考的。当然，假设条件非常重要，一定要慎重考虑，一些非共识的假设通常需要在后文中进行验证。

2、输入数据不清晰

输入数据包括选取的物理模型及其参数、边界条件、初始条件、数值算法等。对于仿真计算来说，输入数据直接决定了输出的结果是否存在问题。我看到不少的硕士论文中，很多人并没有将输入数据明确地列举出来，有一些输入数据夹杂在大段的文字中不容易被发现，这都不是好的做法。个人建议输入数据最好是采用表格的形式单独列出来。一些来自于测量的输入数据，通常需要写清楚数据来源，测量的话还得附上测试条件。来自于理论推导的数据，则需要严格的计算过程。对于一些选用的输入条件（如模型或算法），则需要有明确的对比验证过程。啥都没有的话，计算结果是存疑的。就算你的结果和试验数据能吻合，人家也会认为是巧合。

3. 网格无关性验证滥用

“网格无关性”这个名词都被用烂了，不少人压根都不知道网格无关性验证的到底是什么。随意用几套不同数量的网格算一算，然后随便找个物理量看一看，就说达到网格无关性了。个人觉得网格无关性这个名词压根就是存在问题的，实际中也不存在所谓的网格无关性的说法。而且网格无关性验证过程中，网格加密是有技巧的，在什么地方加密，加密到什么程度，拿什么参数进行比较，都是需要探讨的，而不是随意的拿几套网格比较一下全局结果就能糊弄的。

4. 审美观不在线

CFD仿真出来的结果应该是美观漂亮的。我坚信，不美观的结果通常都是存在问题的。比如说结果云图中，平滑过度的颜色是美观的，突变或者有锯齿的云图多半是有问题的，有时候是网格数量不足，有时候可能就是仿真错误（比如数据在区域之间没有联通）。好看的图形图表能增加结果的可信度，而丑陋的图形则会让人觉得结果不专业。答辩的时间只有那么半个钟头，答辩老师没有那么多时间去挨个的看你写的文字，第一眼看的就是图形美观度，曲线图中的变化趋势，表格中的极值等，这些东西给别人的第一印象会直接决定整篇论文的可信度。

站在个人的角度，简单聊聊硕士论文答辩时的评阅过程（这个时候学生在台上讲，老师浏览论文的时间可能只有15~20分钟，）：

1. 看目录。拿到论文后，先翻一下目录，看看目录结构有没有问题，主要从大体上看看逻辑结构清不清晰，工作量够不够。
2. 翻一下文献综述部分。主要看看文献综述的小标题靠不靠谱，再数一下文献综述页数，然后看看文献新不新，偶尔挑一两篇文献看看和后面的编号对不对得上，顺便看看文末参考文献引用格式对不对。
3. 瞅一眼研究内容和技术路线，看看研究的东西难不难搞，以及研究方式靠不靠谱。
4. 仔细看模型假设、模型验证、数据输入部分，评估一下输入的数据有没有疑问，有问题的话做个标记。
5. 然后就是在正文部分随便翻翻，看看有没有看着非常别扭的图片及数据，有的话做个标记。
6. 如果时间充足学生还没有讲完的话，就听听学生的讲解，顺便评估一下论文到底是不是他做的。

注：本文为上周末连着搞了两天的硕士答辩后有感而发。祝各位今年答辩的童鞋都能顺利毕业。

”

（完）