非结构求解器FUN3D：编译与后处理详解

**FUN3D手册：非结构求解器编译与后处理指南** FUN3D是一款专为CFD（Computational Fluid Dynamics）模拟设计的非结构网格求解程序，适用于二维和三维复杂构型的定常和非定常数值分析。它采用有限体积法，支持多种空间离散格式（如VanLeer、Roe、HLLC和AUFS），以及多种湍流模型，包括SA、JackEdwards SA和kw-sst。程序具备MPI并行计算能力，内含动网格代码、伴随方程求解模块和几何参数化模块，特别适用于飞行器气动优化设计。 **安装与配置** 该软件主要在Linux环境下运行，以Redhat 5.4为例进行教程。安装过程中，关键依赖的第三方软件包括： 1. **MPICH2**：作为并行计算的基础，版本为mpich2-1.0.6p1，负责实现程序的分布式计算。 2. **ParMetis**：Metis库的一个分支，用于非结构网格的并行划分，版本为ParMetis-3.1.1。在安装时需对Makefile.in进行定制，使用mpicc编译器。 3. **Intel Fortran编译器**：用于源代码的编译，确保高性能计算的兼容性。 4. **Tecplot**：一个重要的后处理工具，用于可视化CFD计算结果。 **编译步骤** 在编译阶段，首先要确保Metis库的正确安装和配置。在ParMetis-3.1.1目录下，编辑Makefile.in文件，将CC变量设置为mpicc，以便利用MPICH2的并行特性。接着，执行`make`命令进行编译，生成libmetis.a库文件，为后续网格划分提供支持。 **使用流程** 1. **网格导入与前处理**：通过专门的工具或接口将几何模型转换成适用的网格，这涉及到网格的质量检查和预处理步骤。 2. **设置控制参数**：根据问题特性，配置计算控制参数文件，如流动方程的选择、湍流模型、边界条件等。 3. **启动计算**：运行CFD计算，生成中间结果文件，如压力、速度和其他物理量的分布数据。 4. **后处理与结果分析**：利用Tecplot或其他后处理软件，对计算结果进行可视化，如流线图、等值线图和涡量图等，以便深入理解和解析流动特性。 **应用场景** FUN3D已在多个航空航天领域得到广泛应用，如低马赫数高升力飞行器、民用运输机巡航状态、超声速导弹和航天器等，特别是在基于伴随方程的优化设计系统中，帮助提升了飞行器的性能和效率。 该手册提供了详细的步骤指导，从软件安装到编译配置，再到实际操作和结果分析，对于希望使用FUN3D进行CFD模拟的专业人士来说，是不可或缺的参考资源。