CFD: 算法自测问题集

本页面主要用来想要参加LCO算法编程课的同学的基础自测。也可用于相关公司招聘时对应聘人员的CFD算法水平评估。相关问题均为普适性CFD问题，也即对于任意一个方向的CFD算法从业人员，都应该了解。对于下列问题，如果：

懂50%以下，需要补算法；如果来参加课程，学习后将会对所有问题有一阵见血的理解；
懂70%，可以用业余时间补算法。对于应聘人员可以通过初面；
懂90%。如果招聘为浮动工资（如应届生月薪2-3万），建议对这一类应聘人员最低提供中位工资（月薪2.5万以上）；

Warning

相关问题同时附带chatgpt的答案。对于AI能回答100%的问题，从事相关工作的人员要保持警惕，可能存在被替代导致失业的可能。

问题集

将下述索引标识法的方程，转化为向量标识法：

\[\begin{split} \begin{multline} \frac{\p R}{\p t} +\frac{\p u_j R}{\p x_j} = \frac{\p}{\p x_j}\left((\sigma_R+\nu)\frac{\p R}{\p x_j}\right)+ \\ C_1 R S + f_1 C_{2kw}\frac{R}{S}\frac{\p R}{\p x_j}\frac{\p S}{\p x_j} -(1-f_1)\min\left(C_{2kw}R^2\frac{\frac{\p S}{\p x_j}\frac{\p S}{\p x_j}}{S^2},C_m\frac{\p R}{\p x_j}\frac{\p R}{\p x_j}\right) \end{multline} \end{split}\]

\[ S=\sqrt{2 S_{ij}S_{ij}}, S_{ij}=\frac{1}{2}\left(\frac{\p u_i}{\p x_j}+\frac{\p u_j}{\p x_i}\right) \]

AI答案正确率100%

chatgpt的回答正确度100%

将下述索引标识法的方程，转化为向量标识法：

\[ \frac{\partial^2 (\bfU_j \bfU_i^\prime) }{\partial x_i \partial x_j} \]

0%

该方程来自于CFD中文网的一个提问。两名用户多次问AI，也没有正确答案。

在RANS模型里，对变量\(\bfU\)做一次雷诺平均\(\overline{\bfU}\)与做2次雷诺平均的结果\(\overline{\overline{\bfU}}\)有区别么？\(\overline{\bfU'\bfU'}\)是否等于0？\(\overline{\bfU\bfU}\)是否等于\(\overline{\bfU}\overline{\bfU}\)，为什么？

100%

答案正确。

NS方程可以用来模拟单相流，如果要模拟多相流，最简单的是怎样进行拓展？VOF、欧拉欧拉、以及欧拉拉格朗日的主要思想是什么？

100%

答案正确。

考虑速度的波动之后，为什么说RANS模型里面求解的压力\(\overline{p}\)并不是真实的时间平均后的压力？

10%

假设你懂这方面内容，经过提示后100%。

RANS模型中的变量已经做了时间平均，但为什么还存在瞬态RANS？瞬态URANS和RANS的主要区别是什么？RANS做时间平均的尺度在代码里怎么体现？

50%

经过提示后也无法获得正确结论。

什么是RANS中的高雷诺数湍流模型，kEpsilon以及kOmega是不是高雷诺数湍流模型？

50%

存在根本的致命性错误。

从数学层面来讲，隐性LES与显性LES的主要区别是什么？

50%

回答感觉正确，但捉不到重点，有点像东扯西扯，搭边，但是不一针见血。

为什么求解压力的时候有的时候需要提供参考压力值？什么样的情况需要提供压力参考值？

100%

答案正确。

从代码角度来讲，隐性LES与RANS在代码中的植入主要区别是什么？

20%

回答很专业，但是比较扯蛋，忽悠外行可以。

举例，什么是非连续的介质。从方程来讲，为什么NS方程不能模拟非连续介质？

70%

答案大部分正确，但东拼西凑比较搭边。NS方程的缺陷存在一个一阵见血的回答。chapgpt的回答外行看起来很专业，并且还对，但就是不一针见血，东拼西凑。类似你考试，不知道正确答案，但是把所有搭边的正确的全写上了。也能拿到个70分。

什么样的方程比较适合空间显性离散，什么样的适合空间隐性离散？

90%

答案正确。不过后来chatgpt拓展了一下，说错了（瞬态ns方程对流项显性离散）。

针对\(\nabla\cdot(\nabla T)\)这一项，将其当做拉普拉斯项离散，与先处理成梯度项再处理成散度项，有什么区别？

0%

尽力擦边，但回答错误。

CFD的网格如果非正交比较差，主要影响的是方程中的哪些项的计算精准性？如果为了提升精准度，需要怎么改进？这是否会带来收敛性的问题？为什么会影响收敛？

100%

答案正确。

什么是NS方程的SIMPLE算法？什么是PISO算法？为什么说PISO算法是非迭代的？是否详细的理解NS方程的速度压力耦合策略？

AI不能给出SIMPLE算法的详细计算流程。CFD从业者应该自测是否能推导出SIMPLE算法。

SIMPLE以及PISO算法中，略去临点的影响，主要指的是什么？

80%

答案正确。但我不觉得没有CFD功力的人能看得懂。

在使用SIMPLE求解不可压缩流动的时候，会发现速度的散度并不是完全为0，为什么？

30%

答案基本错误。

在使用PISO算法求解的时候，是否可以使用低松弛？为什么

50%

对了一半。

对于存在体积力的NS方程，体积力有几种离散方法？相应的优缺点是什么？

80%

大体正确。

持续更新中…