CFD技术能否取代风洞?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 21:19:20
北京时间2月3日,四支F1新军之一的维珍车队(Virgin F1 Racing)通过网络发布了2010赛季新车VR-01。维珍也成为了本赛季第一个发布赛车的新车队。不过由于技术原因,维珍原本计划的网络虚拟发布会未能举行。


视频:维珍发布首辆赛车VR-01 欲推动F1设计革命
  维珍VR-01赛车全部由计算流体力学(简称CFD)技术设计而成,没有经过传统的风洞测试。同其他新车队一样,维珍VR-01赛车的搭载引擎也由考斯沃斯提供。新赛季车手阵容已于去年公布,前丰田的德国车手格洛克将搭档巴西新人迪-格拉西将为维珍车队的F1处女赛季效力。

  对于不通过传统风洞测试而直接设计而成的赛车,维珍车队技术总监同时也是赛车底盘设计者尼克-维尔斯表示CFD技术设计赛车同风洞测试没有区别,“CFD相当接近风洞实验,在赛车没有驶上赛道表现出真正能力之前,无论是CFD技术还是经过风洞测试的赛车从本质上来说都是一样的。而对于我们的新车,我完全有信心能够在赛道上取得预期的成绩。”


F1的空气动力学设计有时候可以说不比飞机简单多少,飞机是提升升力,F1则是拼命追求下压力。现在F1居然已经做到了这种程度,丢掉风洞改用计算流体力学来设计赛车。当然我也怀疑之所以这辆赛车敢这么做,是因为之前有很多的数据积累。不知道飞机有没有可能以后也转向这种设计方式?有木有牛人能给科普一下啊……北京时间2月3日,四支F1新军之一的维珍车队(Virgin F1 Racing)通过网络发布了2010赛季新车VR-01。维珍也成为了本赛季第一个发布赛车的新车队。不过由于技术原因,维珍原本计划的网络虚拟发布会未能举行。


视频:维珍发布首辆赛车VR-01 欲推动F1设计革命
  维珍VR-01赛车全部由计算流体力学(简称CFD)技术设计而成,没有经过传统的风洞测试。同其他新车队一样,维珍VR-01赛车的搭载引擎也由考斯沃斯提供。新赛季车手阵容已于去年公布,前丰田的德国车手格洛克将搭档巴西新人迪-格拉西将为维珍车队的F1处女赛季效力。

  对于不通过传统风洞测试而直接设计而成的赛车,维珍车队技术总监同时也是赛车底盘设计者尼克-维尔斯表示CFD技术设计赛车同风洞测试没有区别,“CFD相当接近风洞实验,在赛车没有驶上赛道表现出真正能力之前,无论是CFD技术还是经过风洞测试的赛车从本质上来说都是一样的。而对于我们的新车,我完全有信心能够在赛道上取得预期的成绩。”


F1的空气动力学设计有时候可以说不比飞机简单多少,飞机是提升升力,F1则是拼命追求下压力。现在F1居然已经做到了这种程度,丢掉风洞改用计算流体力学来设计赛车。当然我也怀疑之所以这辆赛车敢这么做,是因为之前有很多的数据积累。不知道飞机有没有可能以后也转向这种设计方式?有木有牛人能给科普一下啊……
F1能跑多快 打破天了400公里 又不可能出现气流分离 比飞机简单多了
现在建筑业已经在使用这种技术 毕竟成本比吹风低多了 但是碰到气动外形特殊或者当地风力条件复杂的情况还是要老老实实进风动
绝对不可能的,前几天陈大还讲了日本航空人员到我国交流的事情,说日本没有风洞,只能CFD,水平太差。
以为拿着Star CD,  Fluent配上超级计算机就可以代替风洞了?

计算的数据没有风洞试验,怎么验证?
可以说这些风洞之所以存在就有为了给CFD提供数据支持,怎么可能没有风洞
充气娃娃和试管婴儿再发达,也不能代替那个什么是吧。:D


CFD能代替风洞?作什么梦呢,别说气动了,连断裂力学这么相对简单得多的玩艺,有限元算出的还跟实测经常大相径庭呢,特别是复杂点的部件

何况现在气动很多基础性的理论都没搞清楚呢,你居然相信一套以现有的有缺陷的气动理论为基础开发算法能算得准?CFD到最后都是需要根据实测调整参数,等于是函数逼近, 你没试验数据,拿什么去逼近?

CFD能代替风洞?作什么梦呢,别说气动了,连断裂力学这么相对简单得多的玩艺,有限元算出的还跟实测经常大相径庭呢,特别是复杂点的部件

何况现在气动很多基础性的理论都没搞清楚呢,你居然相信一套以现有的有缺陷的气动理论为基础开发算法能算得准?CFD到最后都是需要根据实测调整参数,等于是函数逼近, 你没试验数据,拿什么去逼近?

绝对不可能的,前几天陈大还讲了日本航空人员到我国交流的事情,说日本没有风洞,只能CFD,水平太差。
金光炫 发表于 2010-2-6 08:52


日本没风洞?IDF13的帖子不是介绍得很清楚吗?

完全取代还做不到,但电脑模拟取代越来越多的风洞试验是不可阻挡的发展趋势,F-22相当部分就是算出来的。 无论有人怎么诟病,电脑的模拟怎么还存在不足,成本的考虑总是第一位的。电脑模拟本身也在进步,精度、能力越来越强,一般的应用已经到了成熟的地步,不能以守旧的眼光看问题。再说有些实验根本是不可能做到或者测量的,模拟是唯一办法。

只要有一天CFD能和实验一样,能把不确定度的量化评估做出来,CFD就能取代大部分实验。
绝对不可能的,前几天陈大还讲了日本航空人员到我国交流的事情,说日本没有风洞,只能CFD,水平太差。
金光炫 发表于 2010-2-6 08:52


日本没风洞?IDF13的帖子不是介绍得很清楚吗?

完全取代还做不到,但电脑模拟取代越来越多的风洞试验是不可阻挡的发展趋势,F-22相当部分就是算出来的。 无论有人怎么诟病,电脑的模拟怎么还存在不足,成本的考虑总是第一位的。电脑模拟本身也在进步,精度、能力越来越强,一般的应用已经到了成熟的地步,不能以守旧的眼光看问题。再说有些实验根本是不可能做到或者测量的,模拟是唯一办法。

只要有一天CFD能和实验一样,能把不确定度的量化评估做出来,CFD就能取代大部分实验。
Bearcat 发表于 2010-2-6 09:50

电脑模拟的根本问题,很大程度上不是精度不够,使好多东西你根本都不知道怎么建模,也就是,连理论都没搞明白呢,因此才需要边试验边模拟,不断反馈修正

电脑模拟的根本问题,很大程度上不是精度不够,使好多东西你根本都不知道怎么建模,也就是,连理论都没 ...
F119吹重比11.7 发表于 2010-2-6 09:53



    N-S方程数学上有什么缺陷吗?哪天超高速电脑发展到可以随便做高雷偌数的DNS,至少单相流就不存在建模的问题了。
电脑模拟的根本问题,很大程度上不是精度不够,使好多东西你根本都不知道怎么建模,也就是,连理论都没 ...
F119吹重比11.7 发表于 2010-2-6 09:53



    N-S方程数学上有什么缺陷吗?哪天超高速电脑发展到可以随便做高雷偌数的DNS,至少单相流就不存在建模的问题了。
参见法拉利某年成绩大幅下滑,愿因是自己的风洞坏掉,赛车调整全靠电脑模拟。
如果模拟可以代替风洞,a3也不会到处求爷告奶找别人风洞做测试。
倒不是说现在就用到飞机上,但我想以后这肯定是趋势。技术和基础物理学的研究总会到达这样一个高度,让所有的事情都可以在计算机里去模拟。

借用企业管理的一个概念:没有不可能的事,只是暂时没有找到方法。
前提是用风洞获取大量基础数据的前提上。
模拟计算只能逼近现实,但是不能取代现实……

不过话说回来,像DSI这种东西,没有CFD,吹风一万次也是设计不出来的。
当年汽车发明的时候,就有人嘲笑其速度慢,易出故障,比不上马。现在世界上已经是车轮滚滚了,虽然汽车还是不如马那样可以爬山涉水,还是会出故障,但那些嘲笑的人去了哪里呢?
感觉计算机代替大部分风洞的功能是大势所趋,在我们有生之年就能看到。
lightingmouse 发表于 2010-2-6 08:46
未必吧,我本科的时候吹风价格不贵的。
一般来说靠算运算优化某些细节,最后还是需要风洞验证。
Bearcat 发表于 2010-2-6 09:59
dengsiyuan 发表于 2010-2-6 11:06
Bearcat 发表于 2010-2-6 09:50


    我国有50多座风洞。有,还要全面。
计算机模拟不可能替代试验。就算计算机模拟的再好,也需要进入风洞验证。不然的话,不能作为依据。计算机模拟可以大量减少风洞试验的次数,但是不可能替代。
F119吹重比11.7 发表于 2010-2-6 09:45


   很多理论最基础的东西,都是基于某些假定的,个人认为除非科学家能从理论上解决这些问题,不然,不可能用数值计算来代替试验。
acoustics 发表于 2010-2-6 14:05

实际上现在比较热的PIV方法,观测流场也还是有优势的,只不过这玩意现在还没大规模铺开罢了
liii007 发表于 2010-2-6 13:26


   要看你做什么试验了,某所做流体试验比较好的,循环水槽,开一次就耗几万度电,你说费钱不费钱?
NS方程没有解析解
DNS需要天文数字级别的计算能力
想要算个靠谱的宏观3维流场那是扯淡
最简单的问题
一阵风吹过圆柱体  会在圆柱体后产生8个涡流(NASA的云雾室试验做的)
目前最好的软件能算出来4个就不错了
这方面像完全脱离试验现阶段不现实
不能!!!!回答完毕
呵呵只有模拟是肯定不行的,模拟只是一种减少实验次数的手段。
因为在模拟过程当中,很多的条件都进行了简化,是一些理想的情况,而现实的情况是不可能用几个数理方程就能够完全描述的。
风洞这玩意一次投资后,每次吹的成本就比较小了,尤其是低速风洞。
超音速风洞的气瓶组太BT了......
能不能取代,完全取决于你对实验结果的精度要求。
如果只是想做个能飞的模型,完全可以代替;如果想要压榨出气动的每一丝潜力并尽力杜绝所有的问题,完全绕开风洞测试是不可能的。整个系统的变量太多,人根本做不出足够精确的数学模型来描述,遑论数值计算。
回复 4# 金光炫

前几天有人扫盲,贴出来小日本的空洞群
bugular 发表于 2010-2-6 17:46


    那是被扫盲的IDF教主的贴,论风洞造个普通小汽车都要用风洞,但适合战斗机使用的风洞就差别的啦。

具体看教主在飞扬被人科普的贴:http://www.fyjs.cn/bbs/htm_data/27/1001/233767.html
现有流体力学还远不能精确的模拟一些复杂的气流运动,相当数量的风洞试验是基础的基础,计算机模拟只能减少一部分试验量而已。
先通过风洞测试建立计算模型,然后再利用计算机建模进行流体力学设计,最后用风洞来验证CFD的结果。CFD的前提是玩转风洞,建立可靠的计算模型。
larry0000000 发表于 2010-2-6 08:10

车身达到400的话,车轮上沿就是800了。
对平滑的层流部分,用计算模拟可以简化一些,精度也过得去。
但复杂的边界部分要模拟出实用的精度还差得很远。特别是飞机设计这种可靠性要求很高的东西。
大锤 发表于 2010-2-6 10:52


   
科学是实实在在的的东西,要经过实践检验的。

企业管理是什么???;funk
想靠几组或N组方程式来解释现实的世界,太那个啥了一点吧