隨著計算流體力學的發展,如果未來計算機足夠強力的話,湍流是否就不再是個問題了?

時間 2021-05-06 14:21:28

1樓:化磚渣

非流體力學專業的外行人表示認為在湍流尺度下,連續介質假設已經不成立了,物性常數的統計意義可能也要失效,也就是拿N-S方程用在這種情況下是不嚴格的

何況本來這種高度非線性的方程就別指望能找出解析解的

2樓:程迪

取決於你想要了解得多細多準確啦~物理問題到數學問題有模型誤差,數學問題到數值格式有截斷誤差,數值格式的求解還有計算機精度導致的捨入誤差。計算機足夠強,捨入誤差和截斷誤差可以弄得很小,但是模型誤差只能通過完善模型來減少,就ns方程而言,連續介質假設,stokes假設,牛頓流體假設,等等假設都會引入模型誤差,這時候需要評估誤差量級,不重要就忽略了吧,要是很重要,你就慘了~至於湍流,是數學問題ns方程中可以涵蓋的,於是隨著摩爾定律,最終肯定能算到你想要的精度,那麼就只是湍流的物理機制需要研究了。

對於湍流的應用而言,各種統計量(均值,脈動,各種亂七八糟的相關)才是關心的點,你只要把你關心的量算到可接受的精度範圍內就行了。湍流的最終解決的問題不是一般人能關心得上的~

其實吧rans馬馬虎虎能湊和大多數應用吧,大不了改改引數嘛,les壁面不好弄,dns你存資料和處理資料比做實驗還貴~而且你算乙個比實驗資料還精確的值有什麼意思呢?驗也驗證不了~~都不能保證是對的~只不過有時候有個值比沒有強罷了,工程上反正加個n倍的餘量先用著吧

湍流問題的解決不知道你說的是什麼意義上的解決,如果指湍流封閉問題,各種模型都是可以在一定範圍內適用的~只是可能沒有普適的,除了DNS~因此cfd是門手藝,很有希望可以吃到前面哪位兄弟說的2023年~

3樓:波普方程

我覺得還是不可能完全精確解答湍流的,只能說計算機所得到即精度可以滿足實驗需求。一台存在於這個世界的計算機,是永遠也不能描述整個世界的。

4樓:洛奇

以前,看到別人拿很牛的工作站,我就在想要是我有這麼好的電腦,啥算不出來啊!出不了成果,都是電腦搓惹的貨!哈哈!

後來當學校的計算中心資源讓我隨便用的時候,哈哈,還是一樣沒成果! 牛人用幾十個網格,標準k~e模型也能得到很好的結果!不懂原理的人用LES,DNS算出來的結果也不能看!

貌似跑題了,額。其實我覺得計算流體力學以後也不可能獨當一面,即使電腦強大到可以求解直接數值模擬,還是會存在很多問題,諸如邊界條件,以及其他的一些簡化,本身納維斯托克斯方程的求解就很困難,從理論層面上來說,對於複雜問題都只能得到近似解,那麼對於以此為基石的CFD來說就更難得到完全符合實際的數值解了。

知乎第一答,個人理解,多有謬論!

5樓:

計算能力太恐怖了。網格數量太大了,尺寸要奈米級別或者更小,甚至可能得模擬單個分子的運動。。。可能計算也不可能做到完全解決吧。

6樓:Wotan Z

湍流是乙個"亂中有序,序中有亂"的現象,感覺尚無有效數學模型描述它,連續介質假設是失效的,但又不是完全不成立。需要物理本質理解方面大的進步, 湍流的發生伴隨著流線的纏結,融合,再產生,纏結,融合。。。比如首先找到準確描述湍流現象的幾何和拓撲。

這需要多少數學家,應用數學家,工程人員的努力。。。。。。

7樓:

感覺不可能,那不是個純數值計算的問題。

是後一種,需要新的概念,新的理論描述。

就跟經典物理到量子理論的變化一樣,沒有這種概念上的進步,數值計算再精確也解決不了問題。個人覺得流體力學就屬於這一類。

8樓:同歸

湍流也就是物理現象嘛現在是很難看到精確數值解,所以才有有了各種理論。現在假設只有世界最NB的計算機才能解,其他的計算機都不行,不知道有沒有人願意加入自己的理解形成理論,使這個精確解能出現在跑DOS的古董機上。不過我是沒有興趣了。。。

PS我平時算些CFD

9樓:

流體力學是較為複雜的,現在理論上還未發現能囊括所有流體現象的超級高階方程。

數值計算沒有解析解的情況下,永遠只能求得近似解

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