第4章 气动计算？我以前感兴趣，学过。
“网格是计算流体力学中最为重要的部分，其质量关乎最后的数据是否精准。”
“华子，你划分的流场网格计算出的结果精度还算不错，最后残差已经到了设定的收敛阈值以下。”
寝室中，张弗雷分析着刘华计算出的一个状态点的数值结果，提了一点点小意见。
“但有一点我觉得需要改一下，你在划分网格的时候没有管整个流场的几何构型，只是规定了最小网格尺寸。”
“这样出来的全部都是二阶非结构网格，数量要比结构化网格多上许多，收敛迭代步数也要多不少。”
张弗雷摆了摆手，示意刘华听完他说的话。
一个CFD计算工程师最讨厌的事情除了别人提交的状态点有误，需要重新计算以外，就是被人指责说网格画的不好了。
毕竟重画一次网格所需要的精力，跟再做一个数值计算也相差不远了。
“我知道这点算力损失跟重画网格相比算不上什么，只要多加几台电脑就好了，但我们现在不是没这个条件吗，能用来进行计算的电脑已经全部跑上了。”
“不过看样子想要在最后节点前完成所有状态点的计算恐怕还是够呛。”
“所以修改网格是必须的，我之前搞固体力学计算画过不少复杂结构体的网格，等这批状态点算完了，我重新画一下网格，争取半天搞定。”
同为项目组的一员，提出问题就要同时思考如何解决，不然那跟挑刺和甩锅有什么区别。
既然张弗雷主动请缨要重画网格，刘华自然也就没了继续争论的必要。
不过他也没有就此当了甩手掌柜，而是另外搬了个凳子，坐到张弗雷后面，看看他是如何在这种极为复杂的多曲面结构体上划分出结构网格的。
计算域确立-网格区域划分-划分-划分-再划分……
张弗雷绝大多数的时间，都是在根据飞机表面的结构，对流场区域进行分割。
当然与此同时，他也在心中默默的计算了一下网格的密度，按照敏感位置加密，边缘位置稀疏的方式对分割区域边界上的种子点进行了撒布。
meshing！
刘华那台在如今可以被称为顶级配置，拥有两块GTX480M显卡的笔记本稍微卡顿了一会，便按照张弗雷的规划，把整个流场域的网格全部生成了出来。
全部是六面体结构化网格，看上去整齐划一，完全没有最初那种黑央央一大片，散乱的感觉。
“重画网格虽然是最重要的一步，但也不是全部，我们在不同计算点，需要选择合适的计算模型，这样才能获取更高的计算精度。”
没有给刘华几人吹嘘捧场的时间，弗雷小课堂却又开课了。
而且同处一室的舍友也没有出现什么不耐烦的情绪，毕竟能在高考那场如此激烈的筛选中爬到同龄人的前列，靠的可不仅仅是聪明的脑子。
一颗好学、谦逊的心也是必不可少的。
张弗雷正是在这几天摸清了自己老朋友们的变化，才敢这么做的。
毕竟要是因为他这副老师的模样而扰乱了整个宿舍的氛围，那才是真的得不偿失。
“大部分情况下我们都可以选用SST推进方式的K-omega模型来进行计算，但有几个状态点需要额外注意一下。”
“例如这个，高空巡航飞行，如果是常规战斗机，只有在超音速的时候才能达到这个高度，所以选用湍流模型的确没问题。”
“但我们设计的构型是前掠翼，升阻特性要好上很多，所以这里还是亚音速飞行的状态，所以此时选择层流计算更加合理一点。”
张弗雷边讲边操作，李元生小鸡啄米一般的点着头，甚至还掏出小本本记了起来。
“我擦，弗雷，你啥时候学会的这些东西，我们也没上过CFD的课啊。”
刘华直到张弗雷讲完了，才惊呼出声，他为了学习这个软件，还专门买了本书。
不过已经把整本书看完的刘华觉得，张弗雷讲的可要比书上写的实际、清晰多了。
毕竟书上可不会讲如何划分状态点的内容。
刘华也是听了张弗雷的讲解，才明白为什么横侧向的侧滑角状态包含正负对称的全取值。
而纵向通道则只有正区间的取值，负区间的计算结果完全可以由此对称而来。
张弗雷看着自己‘飞行器气动设计与分析（9/50）’的知识等级，微微一笑。
其实刚刚说的那些内容，都是他这段时间趁搭建控制系统的闲暇之余自学而来的。
只不过在系统快速学习以及触类旁通的辅助之下，速度有那么亿点点快罢了。
“哦，之前学控制系统的时候了解过一点，因为气动数据直接关乎到控制系统的精准度嘛！”
这可真是个好理由，李元生三人也没有多怀疑，他们把张弗雷新划分的模型导入了各自的电脑之中，重新算了起来。
新模型的计算速度显然要快上去过，网格数减少让单次迭代所需的时间减少了将近三成，而结构化网格的收敛速度更是比非结构网格快了两倍以上。
两者相叠加的结果，就是让原本半天才能算完的一个状态点只用了不到5个小时就算完了。
为此张弗雷还特意编写了一个自动计算脚本，让流体力学计算软件能够按照预先规划好的数据自动计算结果。
四台电脑每天连续工作散发出的热量让屋子里的温度都升高了一点，09年时的校内宿舍还都没有安装空调，天花板上吊扇的风完全就是杯水车薪。
刘华特地从隔壁宿舍借来一个大风扇，才让宿舍不至于变得跟蒸笼一样。
在拿到了所有数据之后，张弗雷没有迟疑，立刻通过气动对称建模的方式，将这架飞机的气动力和气动力矩做成了Simulink控制模型中的气动插值模块。
只不过在针对这套气动模型调整控制参数之前，张弗雷首先分析了下整个飞机的操稳特性，同时画了很多图出来。
看着有些疑惑的小伙伴，张弗雷稍微解释了一下。
毕竟他是按照实际项目中飞行器总体设计的路子来走的，即便简化了很多步骤，但看上去的确跟课程设计不太一样。
“在进行控制参数整定的时候，常规路子都会对整个系统不同状态下的开环响应特性进行根轨迹分析，判断系统的稳定性和变化趋势，然后再选择合适的控制方式以及调整参数。”
“不过我们现在时间比较紧张，而且控制系统也分为了几个阶段进行搭建的，显然是没办法按照那个流程来完成设计。”
“但为了让老师们明白我们的工作内容，这些气动导数的变化图是必须的。”
按照控制通道以及本体气动和舵面气动特性把图分成几部分以后，张弗雷将其发送给了正在做PPT的王小帅。
“具体内容我已经写在文档里了，你按照那个流程做就好了，最后的仿真结果部分先空着，等我把控制参数全部调整好，再加进去。”