求助：：CFD的学习困惑

onesupeng

原帖由 tianming1025 于 2012-11-12 11:51 发表

                               
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现在出版的教材，根本不是为了教学生学，而是为了完成某种任务！
也可能是学校规定的原因，有些课原来都要10几个学分的，现在只要两三个学分，能学到什么呢！
你去看80~90年代的书都比现在出版的强！那时候出一本书 ...

我觉得最大的问题之一是缺乏实践性。CFD本身是实践性非常强的学科，绝大多数讲这样那样的算法，却鲜有讲如何实现。我觉得CFD教材，从最基本的FDM和显示时间推进开始（因为这个最容易理解、最容易编程），并给出基于各种常用程序语言实现的方法和范例程序。这一步，学生已经可以尝试做CFD的模拟啦。然后再讲隐式格式，和各种格式的适定性问题。讲解隐式格式的求解方法，至少用实际程序讲一种隐式格式的实现过程。然后讲解FVM、FEM的构造，分别实现一种FVM和FEM计算。最后，给出一些高级数值模拟的概述，例如高精度格式、谱元法、LES、RANS、复杂边界处理等。当然，对于流动物理的理解是必须，不过可以移到别的课程去讲，比如流体力学、涡动力学、空气动力学等

课程安排可以很有弹性，对于每周4节课的课程，这样的讲解绰绰有余，而且学生学了之后，不但掌握CFD的基础知识和构建数值格式的基本方法，同时能够实现若干种基本常用算法的实现技巧。至于更高深的，根据已有的知识，不难进一步学习和发展。以后假如我有机会上CFD或者写CFD教材，就按照这个思路来。

onesupeng

之前我本来打算在论坛上做一个系列的文档，但是时间太紧张，做了两次就没做了。

lwd1981

onesupeng的观点很好。举个例子，日本的CFD教材，基本上都带例子程序的，学完一个基本算法，马上就有一个很基础的例子程序实现，通过这个例子程序，学的人很快能够了解算法的实现，进而加深理解。
    不过我觉得CFD是不是没必要大而全的，FDM,FVM,FEM都讲呢？值得商榷，毕竟数值方法太多了，呵呵。掌握一种，精通一种，其它的看看文献，触类旁通，慢慢就都会理解掌握的。举个例子，掌握了FDM以后，再看几篇FVM的文献或者书籍，FVM就很快能够掌握。相比前两者，FEM比较出发点不太一样。谈到FEM就必然要谈到变分，对于初学CFD的人，可能稍微难点，所以我不太主张都讲，呵呵。等FVM掌握了，再学FEM就相对容易了，事实上，从单元内解的重构的角度看，FVM可以看作FEM的特例。至于高精度方法中的谱方法，谱元方法，我个人觉得可以归结为FEM一类。都要用到加权余量方法来更新自由度或者说获得代数方程。只不过试探函数的选取比较特殊。
谱元方法是为了实现复杂边界的模拟而由标准谱方法演变而来的一种DG有限元方法。
    另外，CFD课程中还应该谈谈线性方程（组），非线性方程（组）的数值求解方法，插值，逼近等内容。当然还有一些CFD中比较高级的内容，如重叠网格，变形网格，自适应等内容无一不与数据结构有关，但是目前国内的CFD教材中几乎看不到这些内容。
    实际上，作为一个初学者，现在的学习环境比以前好多了，至少现在弄个学习程序似乎不是什么难事吧，呵呵。本论坛里面李新亮老师的程序还有程序的理论手册中，数值格式，隐式，显式时间推进方法，边界条件的处理，还有特别是多块网格的处理，湍流方程的离散及其注意的问题，都是初学者不可多得的好材料! 好东西就放在那里，就看你识不识货。

Ralph

我也在CFD入门阶段，不过已经有了一点经验哈。我应该算运气比较好吧，刚进实验室就有老师的程序了，完整的FVM程序，所以学起来比较省力，对照着程序看很多东西就能明白了。但我觉得实际上最重要的还是自己亲手算几个实例，从做网格开始一直到结果分析，这样的流程走通一遍比看程序更重要。

陈思涵

我 研一 ， 暖通空调专业的，有点不敢入cfd的门 啊 ，  只是为了老师要我做的事情，学习fluent ，ansys，  理论性的东西很模糊，不知道学了以后能从事流体的工作不？

hilllike

Cfd本来就不容易入门，我学的fvm，开始看的是陶老师的书，看了3遍才弄清楚一点书的内容。后来开始接触国外的几本经典教材，到自己看论文写算法。陶老师的两本书，到现在都是当工具书用的。

建议看peric或者帕坦卡的书，入门更容易一定。

liujmljm

我觉得还是要看楼主搞什么，要是搞可压你说的这个Riemann Solvers and numerical methods for fluid dynamics，基本将各种Euler方程的解法解释的很详细，computational gas dynamics》书也不错，要是对实际编程有帮助的书，我想对于可压问题，J. Blazek (2001), Computational Fluid Dynamics: Principles and Applications这本书绝对好，你说的andeson的计算流体的书太老了，现在学生精力有限我觉得没有看的必要
要是不可压问题Peric的书肯定不错，还有一个有限体积的书也很不错，An Introduction To Computational Fluid Dynamics The Finite Volume Method 这个已经有 新版国内也有影印版

wtffqbpl

大家讨论的好专业啊！！！小弟在此学习了。我也是CFD初学者，现在搞转捩点数值预测。唉，好难啊！！！

nehciltib

anderson的那是入门级别的，后面还有很多去看，而且我很喜欢anderson的书，写的很棒，初学者大概一个月看完吧，了解下情况。
之后多看文献.
最好有个方向 不然CFD文献太多了