计算流体力学(CFD)的前景怎么样？

先说我的总体看法吧，总的来说，这个方向还是不错的，相对于大多数工科专业，算是中等偏上水准，基本不会愁找不到工作，但是也不是什么发大财的专业。如果是认真的做了几年，能了解物理过程，写的一手程序，或者有自己开发的CFD代码，这都是硬本领。如果所谓的做CFD只是用现成的商用软件算一些花花绿绿的图，那就另说了。具体的来说，从地域上，先说国内吧，国内做CFD的，硕士博士差不多的学校毕业的，还是有很多企业公司可以去的，主要是国企研究所之类的，汽轮机 航天航空发动机 汽车内燃机等等。外企的话像GE之类的在国内其实研发并不多。美国的话，几家大的CFD软件公司ansys，cd adapco， converge science，都还不错。其他公司像GE的话这几年效益有点不行，utc 普惠的话，没有绿卡就别想了。ansys和GE都有一些名校情结，里面gatech purdue cornell毕业的比较多。  ansys fluent的技术头头graham goldin去年跳槽，去converge待了一年然后去了cd adapco。ansys产品多，名气大，但是cd和converge现在都发展的很快。待遇的话，其实各家都差不多。像converge的fresh phd的起薪在8-9w刀一年。后面中期发展大概是十几万，在美国算中产小康水平。跟码农这种本科硕士硅谷起薪10w刀没法比，但是这些cfd公司所处的城市消费水平也没加州那么高，所以生活质量还是不错的。行业也还算稳定。汽车行业也是CFD就业的一个方向，但是美国近些年汽车行业不太景气，行业也不稳定，动不动就l*** off。对于国际学生这种没有绿卡的，工作机会就少了更多了。从方向上来说，计算流体力学里面也有很多不同方向，有做纯流体非反应流的，有做化学燃烧的反应流的，有做DNS的，有做LES，RANS的，有做计算算法的，有做网格方法的，各个方向真的差别还挺大的。就像我开头说的，如果是做算法，经常写一些大型程序，或者有自己开发的代码的，几年硕士或者博士下来，都能掌握一手硬本领，知晓物理概念，数学功底扎实，还会写程序，以后工作前景应该是不错的。如果所谓的做CFD只是用一些现成的商用软件算一些花花绿绿的图，那真的就另说了。CFD这个领域好好做，真的是能学到不少东西的，它结合了物理概念（流体 燃烧 等等），数学知识，计算机编程。所以我觉得这还是一个不错的方向。

计算流体力学的简史

流体力学和其他学科一样，是通过理论分析和实验研究两种手段发展起来的。很早就已有理论流体力学和实验液体力学两大分支。理论分析是用数学方法求出问题的定量结果。但能用这种方法求出结果的问题毕竟是少数，计算流体力学正是为弥补分析方法的不足而发展起来的。

早在20世纪初，理查德就已提出用数值方法来解流体力学问题的思想。但是由于这种问题本身的复杂性和当时计算工具的落后，这一思想并未引起人们重视。自从40年代中期电子计算机问世以来，用电子计算机进行数值模拟和计算才成为现实。1963年美国的F.H.哈洛和J.E.弗罗姆用当时的IBM7090计算机，成功地解决了二维长方形柱体的绕流问题并给出尾流涡街的形成和演变过程，受到普遍重视。1965年，哈洛和弗罗姆发表“流体动力学的计算机实验”一文，对计算机在流体力学中的巨大作用作了引人注目的介绍。从此，人们把60年代中期看成是计算流体力学兴起的标志。

计算流体力学的历史虽然不长，但已广泛深入到流体力学的各个领域，相应地也形成了各种不同的数值解法。就目前情况看，主要是有限差分方法和有限元法。有限差分方法在流体力学中已得到广泛应用。而有限元法是从求解固体力学问题发展起来的。近年来在处理低速流体问题中，已有相当多的应用，而且还在迅速发展中。

计算流体力学是统计学吗

计算流体力学不是统计学。是一种方法，涉及流体力学、数学、计算机科学交叉的全新学科。主要研究内容是通过计算机和数值方法来求解流体力学的控制方程。

计算流体力学的基本方程

为了说明计算流体力学主要方法，需先了解流体力学运动的基本方程的性质和分类。流体力学的基本方程是在19世纪上半叶由C.-L.-M.-H.纳维和G.G.斯托克斯等人建立的，称为纳维-斯托克斯方程，简称N-S方程 ，二维非定常不可压缩流体的N-S方程为：

式中u、v为沿着x、y方向上的速度分量；t为时间；p为压力；ρ为密度；ν为运动粘性系数。在不同条件下，N-S方程的数学性质也不一样。

①N-S方程描述粘性流体随时间而变的非定常运动。时间项和方程右边的高阶导数项决定方程的性质。它同二维热传导方程类似，属于抛物型方程。

②粘性流体的定常运动是将原方程中的时间项省去。此时N-S方程的性质，取决于它的高阶导数项，和拉普拉斯方程一样，为椭圆型方程。

③无粘流的欧拉方程是将N-S方程的右边粘性项略去而得。它也适用于可压缩流体。从形式上不容易判断欧拉方程的性质。因多数无粘流动皆为无旋流动，故如将欧拉方程改用速度势ψ表示，则二维定常可压缩气流的方程为：

式中c为声速。此式是二阶偏微分方程

的一般形式，其性质要看B2-AC 0而定。在超声速区，B2-AC0，即，上式类似于波动方程，为双曲型；在亚声速区，B2-AC0，即，上式便与拉普拉斯方程相同，为椭圆型。总之，流体力学的运动方程是极其复杂的非线性偏微分方程，具有各种不同的类型，而且往往还是混合型的。要全面描述流体的运动，还必须同时考虑其他方程，如连续性方程、能量方程和状态方程等。所以计算流体力学在很大程度上就是针对不同性质的偏微分方程采用和发展相应的数值解方法。

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