关于CFD之炼丹的讨论

Claudia

炼丹三要素：丹方、药材、火候。

CFD三要素：模型、数据、算力。

CFD模型包括两种：一种为物理模型，另一种为数值模型。

物理模型用于描述物理现象。从守恒定律推导而来的NS方程按道理可以描述所有的宏观流动问题，然而NS方程求解起来非常麻烦，因此出现了各种为了能够求解NS方程而衍生出来的补丁模型，如各种奇奇怪怪的湍流模型。目前还有非常多的物理现象难以用确切的物理模型进行描述。

数值模型是为了求解物理模型而开发出来的模型，其目标是尽可能地获得贴近物理模型的计算结果，当然计算效率、稳定性以及尽可能降低计算资源的消耗也很重要。

因此，CFD中的模型存在的意义是描述物理现象，并获取准确的计算结果。数据指的是模型的输入参数。当模型确定之后，输入的数据直接决定了模型的输出。在CFD中，输入的数据很多，如模型区域、材料介质属性、边界条件、初始条件等。有时也包括模型参数。良好的经过验证确认的数据是获取正确结果的前提。算力指的是计算资源。计算机的CPU性能、内存容量等硬件资源。算力充足，就可以使用更精细的模型，有望获得更加准确的计算结果。算力与模型有时候是紧密联系在一起的，强大的算力常需要高效的数值模型类配合，否则很容易造成资源浪费。所以说算力不仅仅是硬件资源，有时软件资源也很重要。

炼丹完毕，收丹也很重要，收丹手法不对，容易造成灵气外泄，药力大减。CFD的后处理也很重要，这需要对物理问题有较为深刻的认识和理解，否则可能会造成对数据的误读以及对重要特征的忽略。