Fluent网格加密一倍，结果又变了 8%，到底要多密才算够？

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你有没有过这种时刻：模型算完了，云图画出来挺漂亮，速度场、压力场看着都像那么回事。结果领导随口问一句，这网格够细吗，要不要再加密一版对比对比？你心里没底，把网格翻倍，算了一宿，第二天打开结果一看，压降变了 8%。

这就尴尬了。接着加密，又是一宿，结果可能再变。不加密了，万一评审的时候被人问住，这数怎么解释？

于是很多人走上同一条路，加密，看结果，变了，再加密，再看结果，又变了。网格越画越密，机时越花越多，心里越来越没底。到底密到什么程度才算到头，没人给你个准话。

说实话，这个问题卡住过很多人。它卡人的地方在于，大家把网格无关性当成一个质量标准，觉得网格越密，结果就越接近真值，密到机器跑不动就是极限。它其实是个判断问题。判断的是，你要的那个数，是不是已经不再跟着网格变了。判断的对象要是错了，加密一万遍也看不出个所以然。

Part.01

先想清楚，你在追哪个数

做网格验证的第一步，把自己要交出去的那个数找出来。压降、换热量、气动力、某个测点的温度，都行，但只能挑一两个最核心的，开工前就定死。

为什么非得这样。因为云图和全场平均值都会骗人。云图这东西，颜色一调，刻度一变，粗网格细网格看起来几乎一样，其实局部差了不少。全场平均值更狡猾，它把整个计算域的结果揉在一起平均掉，粗网格算的均值和细网格差不了多少，可局部峰值、壁面附近的量，可能差出去一大截。你要是拿这两个当裁判，结论永远是网格够细了。

判据量定下来之后，后面每一档网格算完，都回来比这一个数，别的先不看。

Part.02

加密要定向，别整体撒网

很多人加密网格，是把整个模型重新画一遍，尺寸全局减半。这么干倒也没错，就是效率低，还容易把问题藏起来。

你想想，一个管道模型，真正决定压降的是壁面附近的流动。你要是把主流道的网格加密两倍，壁面那层纹丝不动，算出来的压降几乎不变，于是你得出一个结论，网格无关了。可问题是，壁面附近的网格从头到尾就没细过，这个结论是假的。

正确的做法是先搞清楚，你要追的那个量，主要靠流场里哪一块。压降靠壁面，换热靠壁面和温度梯度大的地方，绕流受力靠物体表面和尾流区。加密就往这些地方加，边界层里多排几层，梯度大的区域单独加密。主流道里那些流动平顺的地方，网格粗一点根本不碍事，不用动它。

Part.03

两档差距够小了，就能收手

网格无关性验证最少做三档，粗、中、细。每一档之间，关键区域的网格按比例缩小，边界层跟着加密，壁面第一层该调就调。三档算完，把判据量列成一排看趋势。

这个数要是逐档逼近同一个值，相邻两档的变化又小到能接受，就可以停了。什么叫能接受，看你的工程要求。一般工程计算，判据量相邻两档差百分之二三以内，基本可以认为网格够用。要发论文、做高精度研究，标准更严，可以用网格收敛指数这类定量方法，工程上做到相邻两档对比这一步，已经很够。

反过来，两档之间要是跳得厉害，说明还没进入网格无关区，继续加密，顺便回头看看加密的区域对不对。还有种情况要特别注意，数一直朝一个方向漂，怎么加密都不收敛，那多半跟网格密度没关系了，是模型本身有硬伤。湍流模型、边界条件、几何简化，哪一环出了问题，网格再密也救不回来，它只会让结果精确地收敛到一个错的值上。

Part.04

三个常见的坑

第一个坑，拿云图当证据

前面说了，色带一调，啥都像。跟人解释网格够不够，别甩云图，把判据量的数列表摆出来，几档网格各是多少，一眼就清楚。

第二个坑，只看平均值

平均量收敛得快，最容易让人提前收手。真正该盯的是局部，壁面的剪应力、最高温度点、分离点的位置，这些对网格敏感的量才是验证的重点。

第三个坑，加密把湍流模型的搭配给破坏了

壁面第一层网格的高度对应 y+，y+ 和湍流模型是配套的。用壁面函数的那类模型，y+ 得落在合适区间；要解析边界层的模型，第一层得细到 y+ 接近 1。加密的时候没顾上这一层，网格一变，y+ 跑出模型适用的范围，结果反而变差。这个锅不能甩给网格密度，是网格和模型错配了。所以加密完回查一眼 y+ 分布，确认还在合理范围，这一步漏掉的人不少。

Part.05

一个小例子

说个具体的找找感觉。一段管路的压降，第一版网格偏粗，算出来的值和收敛值对不上，差了百分之十几。把壁面附近加密一轮，差距缩到百分之五上下。再把边界层往里加一层，落进百分之二以内，相邻两档几乎不动了，收手。整个过程三版网格，机时比无脑全局加密省得多。关键是，评审再问网格够不够细，你能把三档数据和变化趋势摆出来，不用回一句我觉得够了。

Part.06