ns方程得到更精确的数值解。
张硕点了点头,开口道,“你们想知道什么?”
“进展。”许军说了两个字,随后道,“想知道,研究到了什么程度。”
“完成了。”
“完成了?”
许军三人对视一眼,明显表现的非常惊讶。
张硕道,“我的研究就是ns方程数值模拟,有一部分是方程的数值法内容,还有一部分是计算模拟的内容。”
“因为方法比较复杂,涉及的计算量很大,也无法做到不做任何边界限制、不做任何近似处理的情况下对方程进行模拟。”
刘健疑惑的开口问道,“和dns类似?”
dns,也就是direct-numerical-simulation,就是不做任何近似处理直接求解控制方程。
这是一种高精度求解的方法,在数学上直接解决了方程组不涉及到近似或简化,使得其可以提供非常详细和准确的流体行为描述。
但是,实用性非常低。
dns方法有两个无法解决的缺陷,一个是直接数值模拟需要消耗非常大的算力,也就是计算会非常的昂贵,以目前的计算技术水平来说,算力需求根本是支付不起的。
另外,dns方法是逐步计算,后面的计算要参照前面的结果,因此计算到最后会出现非常大的偏差,甚至说,结果会南辕北辙。
这是因为在进行数值计算时,由于离散化引起的误差以及计算的舍入误差是不可避免的。
即便是误差比较小,但随着误差的积累,就会导致非常大的结果差异。
这就是数学计算中的蝴蝶效应、混沌理论。
所以,dns方法只在基础研究领域得到应用,想要用在工程计算上,暂时是不现实的。
张硕也知道dns方法,他摇头道,“和dns不同,区别在于,每一部分的计算都是单独进行的,并不会出现误差叠加的情况。”
“第二,计算量需求并没有那么高。”
他干脆详细说起来,“是我所说的方法复杂,是说直接性的计算模拟,但如果设定了条件,比如,针对一些单独工程领域,也可以做到数值模拟,甚至像是计算机图形一样在电脑上展示出来。”
“只不过,因为ns方程的特殊性,图形也会非常复杂。”
他说完补充了句,“如果只是截取一部分,还是能够做到的。”
这下许军三人都明白过了。
ns方程是非常复杂的,做数值计算需要设定很多条件,而针对单独
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