LES V&V 沙龙第一次会议

从左至右依次为:周连第(中船编印社)、季斌(武汉大学)、费玉清(中国船舶科学研究中心)、张伟(中国船舶及海洋工程设计研究院)、程怀玉(武汉大学)、徐畅(中国科学院力学研究所)

从左至右依次为:马峥(中国船舶科学研究中心)、周连第(中船编印社)、季斌(武汉大学)

一、沙龙成员

 本次沙龙活动参与成员11位,来自于6个单位,具体如下:
1. 邢涛                                Associate Professor of the Mechanical Engineering Department at University of Idaho  E-mail: xing@uidaho.edu  Web: http://www.taoxing.net
2. 季斌、程怀玉、龙云       武汉大学
3. 王一伟、徐畅                  中国科学院力学研究所
4. 张楠、邓玉清                  中国船舶科学研究中心
5. 张伟                                中国船舶及海洋工程设计研究院
6. 马峥、周连第                  水动力学研究与进展编辑部(沙龙组织单位)

二、关于LES V&V规章的讨论

现将沙龙的具体规章修改如下,请沙龙成员审核,有修改建议请告知。

1. 应遵循讨论民主、平等、求真、务实学风

2. 尊重知识,尊重科学沙龙讨论的成果,不以沙龙集体署名而以具体工作的沙龙成员署名,但在致谢中要对沙龙表示感谢。沙龙保护每个参与方在讨论中产生的想法,学术观点,以及成果的原创性。每次沙龙有专人负责会议纪要并发所有参加者审核批准。一般情况下,提出具体思路和方法的学者应作为首次所发表文章的通讯作者,而实现者是第一和其他作者,以后再发表论文,原创者就不是通讯作者了,只是引用第一次的原创论文。

3. 沙龙成员要把近期准备发表的相关论文的纲要告知沙龙成员,不需要告知具体信息,让沙龙的成员能及时获取相关信息。

4. 沙龙成员之间合作本着尊重知识、尊重科学、实事求是精神事前协商确定署名。

5. 沙龙讨论的内容,沙龙成员不得私自向外泄露或发。

6. 本沙龙属于民间科学技术基础研究讨论,不涉及国家、军事和企业秘密。

三、LES V&V的成员发言

首先由邢涛教授通过Skype发言,邢涛教授认为CmCn是常数,这对于不同的网格是不对的,这个常数有时候是0.6有时候是2,实践下来是1.5,但这个值是管道流动值还是普遍值呢?邢涛教授最近打算发表一篇关于channel flow的文章,认为大涡模拟V&V非常有前景,是打算一直进行下去的课题。

第二位发言的是邓玉清,具体内容见ppt。第三位发言的是龙云,具体内容见ppt。第四位发言的是徐畅,具体内容见ppt。第五位发言的是张伟,张伟老师提出法国的学校举办过两届关于大涡模拟与RANS的差异的研讨会,并有会议的论文集,并指出,①有些误差是非线性的,误差不是在一个路径上②把“统计量”和“流场”同时考虑进去,因为研究的目的是为了评估算法的正确性。

第六位发言的是周连第老师,周老师指出作为一位以前研究CFD的专家,以前总是一直被应用客户质疑CFD的实用性,这就是做V&V的紧迫性,推荐邢涛教授的V&V的第二个假设,有的学者例如季斌做大涡模拟LES都只用一套网格,原因就是计算量太大(而且数值误差和模型误差是耦合的,V&V何从下手。) 所以,如果第二个假设可以实施,LES V&V也可以套用RANS V&V,邢涛GFGeneral Framework)于2015年发表于JHD,提出了二个假设,数值误差和模型误差是可以解耦的,可以独立进行评估的,那后续的问题就可以用RANS解决了。认为大涡模拟与RANS的最主要区别是大涡模拟认为模型和网格是相关的,RANS则是二者无相关性。

四、关于LES V&V的讨论

首先邢涛老师指出①徐畅应该在对比值的图表中指出区间的不确定性,②周老师提出的关于改变Cs值的建议非常好,但是存在数学计算可行,物理角度有争议,如果固定网格改变滤波尺度,可避免关于Cs的物理争议。

建议后续沙龙按照研究的不同领域,像Open Foam一样分组举办会议,以提高相关的具体case,因为同一个安全系数需要很多案例。

周连第老师指出,邓玉清计算了6套网格,固定y+,用不同网格做,张楠按RANS V&V方法计算,这是否算解耦,要分析;在表示网格疏密度,建议在通常用网格数表示时,同时采用网格密度或网格尺度比较严谨。

                   网格密度=网格数/计算域体积

                   网格尺度=计算域体积/网格数        

 周老师倾向于用网格尺度,可能与大涡模拟的滤波宽度建立联系。

马峥老师指出龙云的ppt里计算了时间步长,需要注意时间步长与网格有无关联,大涡模型和RANS模型的区别在哪里,马老师认为主要区别不在于是否方程和模型是关联的,而在于趋势不同。

张伟指出大涡模拟的验证与确认较RANS方法的要复杂,法国学者P.Sagaut在其论文中指出,有趣强非线性的原因,误差与计算得到的流向相互作用,使得计算所得流动有各尺度上的受误差影响难以简单的提取,类似的,不同的变量所受到的影响也是不同的,各同行均匀发展湍流的LES模拟表明,由单一变量定义的不确定度和误差无法描述LES计算的误差和不确定度。因此计入了yPcError Candscap。方法评估,建议用简净模型评估,误差不确定性分析方法,大家共同提供数据,以支撑数据分析。

五、讨论近期工作

周连第老师指出,王一伟自由表面对云空泡的影响,和邢涛合作至少要计算8套网格,验证邢涛的管道流动V&V结论。

邢涛教授指出,会议要分组举办,模型、网格、计算方法,这三者有其一不同,就无法进行比较。

邢涛教授还提出一些想法:

1. 类似于ITTC,感觉有必要成立一个国际委员会,比如International Committee on LES V&V. 委员会下可以设分委员会(每个分委员会侧重在LES 不同的应用,如管道流,自由面流,传热,传质等)。同时可以邀请国际著名的学者参与或担任顾问。

2. 应该邀请国内更多的高校、研究所参与。

3. 邢涛教授自己打算写另一篇文章,题目初定为“Roadmap to LES V&V and Open Questions”。邢涛教授2015文章只是提出了理论框架,并没有给出具体的实现步骤。从同仁们的问题中,感到有必要写一篇文章做一个比较系统的回答。同时给出LES V&V 的路线图。当然我自己在很多问题上也是只知道皮毛。而有些问题则没有人知道答案,可以列为OPEN QUESTIONS