談談本人對計算流體力學中網格無關性驗證的一些思考，歡迎批評指正！

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先思考幾個問題：

Q1：什么時候需要做網格無關性驗證？

對于DNS模擬，可以直接將網格劃分到Komoglov尺度，無需做網格無關性驗證。

對于LES，DES模擬結果和網格相關，網格決定了解析的尺度，一般也不會做網格無關性驗證。

對于RANS類模擬，由于湍流模型的引入，當網格達到一定密度后，其系綜平均值變化不大，繼續加密也無法獲得更高精度的解。需要做網格無關性驗證。

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因此，使用RANS模擬時，為了保證網格對流場具有足夠的解析精度：

一方面，要關注y+是否能夠滿足邊界層解析的要求（驗證y+）；

另一方面，要關注網格密度是否足夠應付主流區域的解析（驗證網格無關性）。

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Q2：網格是越密越好么？

首先，要明確一點，網格數量的上升，并不一定表示全部計算域（I,J,K三個方向）均勻加密了。

很有可能局部一個block加密引起，或者某一個方向上加密引起。

其次，不要忽略網格節點增加，帶來的數值誤差的增加，尤其是當網格增加，并且網格質量下降時，網格的加密并不能帶來計算精度上的增益。

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Q3：網格無關性驗證時，如何設置網格變化對照組？

注意三點：

1）網格增加，不能使得壁面第一層網格超出合理范圍或

2）網格增加，應是全方位的網格增加，以驗證各個方向上的網格無關性。對于三維問題，需要在I,J,K三個方向上同時進行網格加密。并且網格增加，不應只是局部block中網格的增加，而應是全局的。

3）網格增加，不能使得網格拓撲發生變化，也不能質量出現較明顯的下降。

因此：

最能保證網格拓撲和網格質量不變的方法是：

成倍數的剖分加密原始網格，但以這樣的方式進行網格加密，對于三維問題網格量每次至少增加2^3=8倍，增加過快。

并且對于采用多重網格加密技術的情況，如用Numeca AG5網格繪制多重網格時，也不允許出現偶數網格節點個數。

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經驗：

①??大幅變化? ②網格拓撲改變（eg：HOH變HI）③局部或單方向加密

出現這三種情況，往往是無法很好驗證網格無關性的。

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建議：

上述對網格無關性驗證的要求，對復雜幾或工程設計研究，并不需要嚴格遵守，但是也應當足夠重視，判斷自己的網格 無關性驗證是否真實、合理。

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葉輪機械CFD網格變化對照組設定的建議：

step1：

給定展向網格數后，使用自動的網格生成的工具，如Numeca AutoGrid5 中的 ROW Wizard（該工具根據葉輪類型自動選定網格拓撲），來初步選擇網格量級。

step2：

對于所獲得的網格，手動調整各block的網格數，使其相較于上一組網格成比例增加。這個過程中，記得關注網格數最小block，不要讓這里容易出現網格數暴增的情況。

此外，繪制的網格是用于加速計算的多重網格時，是無法讓所有的block邊，都增加一個相同的比例的。大致合理即可，不要糾結。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的【CFD学习】网格无关性验证的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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