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onesupeng

金虫 (职业作家)

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【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
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臭水沟: 金币+5, 仿真EPI+1, 专业深入分析，授予1枚EPI及5个BB，欢迎深入交流~~ 2012-11-01 23:38:33

前面几位没有专门受过数值计算方面的培训嘛

做一个计算，要做几方面的验证，才能基本保证结果的可靠性：计算区域、网格、时间步大小。严格的说，一个正确的、可靠的模拟，在数值精度范围内不依赖于你的计算域、网格和时间步大小。

计算域：你模拟的东西，无法与实际情况严格对等的时候，计算域大小的验证显得十分必要。比如圆柱在均匀来流中的传热问题，你无法模拟无穷远的均匀；来流，只能用有限的计算域来代替无穷的空间，这个计算域要足够大，能够近似代替无穷域，同时又要尽量小，以节省计算时间和内存。因此，假定你用Lx*Ly的计算域模拟，和（2Lx）*（2Ly）模拟的结果相差n%以内（n是精度控制范围），基本可以认为Lx*Ly的计算域是合理的。

网格大小：按照类似于计算域的方法，dx，0.5dx相比较，以确定是否网格独立。

时间步大小：和网格大小类似。

当然，问题在做之前，你可以根据物理问题，就基本上能够把时间步大小和网格大小确定，而计算域也大约可根据问题和经验确定，因此验证的工作不会非常大。例如，流体中传热问题的热边界层大约是sqrt(1/Pe)，流动边界层大约是sqrt(1/Re)，因此，你的网格在这些边界层里至少有3-4个点。再比如中等雷诺数下的圆柱绕流，周期大概是4-6的样子，而每个周期你至少100~1000个时间步是必要的，因此dt至少0.05以内。但是，dx和dt的选取，还应该受到数值计算方法的约束，具体方法还有进一步的选取约束，实际操作的时候，应该同时满足物理上的约束、计算方法的约束才行。