为什么fluent等成熟的软件都不能做DNS呢?



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    我想问一下,为什么fluent等成熟的软件都不能做DNS呢?感觉DNS并不用提出模型,只是在网格和离散方法上有要求,现成的成熟算法也很多,实现起来并不难,只是计算量的问题啊~


  • 版主

    @cfd-china fluent是工程应用软件,应该没人会用DNS做工程问题吧



  • 我觉得主要还是计算量太大,而现有的计算机性能有限,更何况超算超贵,一般的公司承受不起高额的计算经费,DNS没有市场。



  • @cfd-china 主要是因为计算量太大,据说有人用超级计算机来模拟二维1cmx1cm的湍流问题,用了好几个月才算完。DNS不可能应用到实际的工程计算中,只能用于一般的基础研究中。



  • ANSYS公司肯定不希望他的用户说Fluent只能坐工程不能做学术。另外LES也是一个非常耗费资源的模拟,Fluent应该有人做。目前学术上进行的大量DNS研究都是用的谱方法,但是也有人用OpenFOAM做。回到一楼,因为不了解Fluent ,听到一个人说Fluent不能做DNS也很吃惊,毕竟用有限体积法进行DNS求解没有什么复杂的。

    我想知道的是,真的没有人用Fluent做DNS模拟?小Re的也可以:big_mouth:
    就是说Fluent能不能做DNS,而不是大家是不是喜欢用DNS进行工程计算:cheeky:



  • @cfd-china 我有个不成熟的想法,在fluent里设置湍流模型为层流,然后网格足够密,时间步长足够小,这样算出来的是不是就相当于DNS了?



  • @.J. 我也很好奇这个问题,因为我正在做两相流的瞬态仿真,关注气液两相界面,因此网格比较密,那么只选择laminar model 是不是也可以呢?但是由于电脑硬件有限,网格也不是那么地细密,目前已经算完一个层流的case,正在算SAS湍流模型的case,准备进行流场比较。



  • 我来尝试说说我的思路:原则上可能还真的很难。fluent这一类软件由于追求通用性,使用非结构网格,基于此很难构建高阶格式。这就涉及一个问题:离散格式数值粘性过大。比较悲哀的情形就会出现,很多细节结构都被磨平了,不论是空间上还是时间上。实际中DNS是纯粹非稳态的,时空上的叠加会导致计算结果面目全非。所以,DNS可能还真的不是计算量就能解决的问题,可能以非结构为基础的fvm或者fvm本身就不太适合做DNS。可能比较合适的一个是fdm或者galerkin方法。



  • @youmengtian 想想确实是的,FVM的精度高不起来,高精度就得靠FDM了,中科院李新亮他们似乎是在搞高精度的数值模拟,都是用FDM。



  • @potatocat flunt中计算层流是直接用DNS的方法算的吗?我一直在想这个问题,看了帮助文档也没找到答案。



  • @liqiwen
    之前CFD界推了一篇文章,采用OpenFOAM做的DNS,然后和RANS做了时均流场的plot对比结果一致,但是没有和实验对比,我也不是专门研究这个的,你可以翻翻CFD的记录,里面我放了一个动画 :cheeky:

    我采用的方法就是层流模拟,不外挂任何模型,@J @liqiwen 感兴趣可以用Fluent尝试一下。



  • 对了,OpenFOAM模拟的那个,应该在学术界不叫做DNS,叫quasi-DNS,目前纯DNS用谱方法和FDM比较多。



  • Fluent可以算低雷诺数的DNS。雷诺数高了也可以算,就看你的耐心有多大。



  • dns现在阶段解决不了工程问题,而商用软件用来做研究又没太多的人用so,就没开发,OpenFoam有dns方法,可以试试


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