不要拿湍流模型当遮羞布—真的只是湍流没算对吗？

感谢湍流模型救了我们

在CFD流体仿真界有一个知名的高大上的难题"湍流模型"，公认湍流模型的准确性限制了仿真水平发展。因此有一句特别通用的话，"湍流模型不准确，所以仿真结果不可靠"。言下之意，湍流模型这种世界难题还没有解决，我算错了理所应当。我不觉得100％的人很痛恨湍流模型，相反，个别人最要感谢的就是湍流模型了，因为任何场合都可以微笑地说，"都是湍流模型惹的祸"。

湍流模型故事

我做了一个水洞中的实验，拜托某知名高校的知名流体教授仿真流动。半年后他们告诉我仿真取得的阻力比实验测量值大了一倍。我很纳闷啊，这只是一个棍子外形的模型，仿真半点困难也没有啊。后来听了一个高大上的汇报，他们对比了网格从几百万到几千万，湍流模型从两方程模型到大涡模拟（如果我事先没有拦着，他们可以调用超级计算机做直接数值模拟）。有趣的是无论模型做任何变化，阻力的变化范围没有超过20％，都比实验测量的阻力大一倍左右，他们的结论：没有足够好的湍流模型。

我看到仿真模型的外形，才发现仿真的尾部竟然没有支杆。我忍不住问，"请问你们从来没有想到，在水洞里必须要有个支杆支着实验件吗？这个支杆在尾部又很粗，阻力主要由尾部产生，有了支杆尾部阻力变小，实验测量的阻力自然小多了"。然后皆大欢喜，他们将支杆加入仿真，仿真结果与实验测量结果很接近。（差点让湍流模型背了黑锅）

黄金避难法

我要传授一条黄金避难法，你的研究结果如果被发现有错误，不用归罪于自己，要归罪于大自然，"哎呀，大自然的现象太复杂！国际上都没有完全解决啊！我再次证明这么复杂的研究必须多投钱啊，否则无法取得正确结果"。这就是从失败走向挣钱的秘诀。当然最好利用的就是大自然无比复杂的湍流和它的湍流模型。

什么时候湍流模型才是重要的

这里我要是坚持讲湍流模型不重要，有丢了小命的可能，多少博士用它毕了业，多少国家基金靠它支撑经费盘子，多少失败的仿真用它将责任推给了复杂的大自然。但是我希望你好好问问自己，你的算例真的只有湍流模型在捣乱吗？

有两种情况湍流模型才是真正重要的：

1、简单的案例，仿真结果已经与准确值比较接近。例如平板流动，这么经典的流动，仿真可以八九不离十，湍流模型上的差异就是最大的误差来源。

2、湍流是最重要的因素，湍流是否准确模拟直接决定仿真是否准确。例如分离流，湍流常常可以决定是否有分离产生以及分离的强度。

以下状态就不要纠结湍流模型了：

1、误差超过了50％。（湍流模型一般没有这么大祸害）

2、湍流与层流状态的差异都可以接受。

问题来了，如何判断对于具体算例湍流模型是否重要？

用极限状态：湍流和层流状态考核。如果这两个极端状态之间的差异你都可以接受，那么用什么湍流模型还值得纠结么？

有人说不对，湍流模型之间有很大的差别不能忽略。这好比鞋子之间有很大的差别，如果光脚和穿鞋都没有差别了，你的脚还介意鞋子之间的差别吗？

好的湍流模型

经济实惠。满足要求，最节约成本的模型（消耗合理的时间、内存满足基本精度要求）。

谢谢，不用你花我的钱来告诉我，鱼翅泡饭是最好吃的饭，我只想知道我用10块钱该买什么饭。

好湍流模型的最重要指标，不是精度而是成本。希望以后你对比不同湍流模型一定列出它们所需要的成本。

没有价格的对比，取胜的永远是鱼翅泡饭。没有成本的对比，最好的湍流模型一定是消耗最多时间和内存的模型。

总结

我不是个坏人，不想剥夺这个高大上的遮羞布。我只想说，人都是苦虫，有了这块遮羞布不用责怪自己，难免失去深入研究的动力，丧失真正的进步机会。

除了流体界，各种遮羞布比比皆是，例如："年龄大了学不会"，"没有经验所以错了"，"大环境不好我努力没有用"，"老师不好所以没学好"，"大家都说很困难可以做坏" ......

不排除有时候是真实的，但是你确定每次都对吗？

"因为别人不懂我所以不关注我"，这是我永远不用的遮羞布。谢谢你用你的关注度评判我，如果你不想关注我，只证明我还没有好到配得上你的关注。

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