Я буду писать, что покажите мил человек сходимость по сетке для начала. Потом пообщаемся про влияние шага по времени и про влияние модели турбулентности.
Повышенное слюноотделение не дает ответ на интересующие публику вопросы, а знающие, посмотрев на картину из пены, отворачиваются и уходят творить и делать бабло по этой теме.
Я работаю в star-ccm+ версий 13;14 и 15, пять лет назад отвергнув все остальные. По этой теме и дам короткий ответ. Сразу скажу: давать ответ, который будет являться инструкцией для бесплатного и быстрого освоения программой, я не стану. Бесплатный сыр только в басне и бывает.
По цитате, предложившего конкретное движение, правильное движение, поэтому только ему и даю ответ:
Предполагаем, что наш расчет проводится по маломерному судну и не важно, глиссирующему, водоизмещающему, с воздушным винтом или на подводных крыльях и наконец - самолет. В основном, 3D модели строю в Компас 3D V (18-19) и в масштабе 1:1. Использую два формата для передачи в оболочку star-ccm+. Один для простых 3D моделей, а второй для сложных. Каждый из них требует свои расчетные сетки и это очень серьезно. Можно использовать всегда второй, но у меня имеются свои секреты по использованию первого. "Мощность" кластера: 128 потоков со средней тактовой частотой ядер = 3.6 ГГц. Все сервера находятся в одной комнате и .... , сами знаете как. По этой самой причине, за последние три года, не помню за более ранние, мною сделано более 3000 расчетов. Сюда входят работы по заказам и простые, но точные, расчеты для народа. Остальное большинство расчетов делались для ответа на мои личные вопросы или в целях совершенствования опыта владением CFD, доведя его до автоматизма. Например: построить задачу для морского танкера или глиссирующего маломерного судна у меня занимает одинаковое время до 15 минут, не включая время на построение сеток. Однако, кластер делает это за считанные минуты до 50 млн. расчетных ячеек.
По сути: сходимость по сетке - ушедший в былое в моей практике процесс и я больше не трачу время на такие решения, так необходимые для начинающего пользователя CFD.
Про влияние шага на точность расчета я не мало написал на трех ресурсах и показал на Ютубе, но здесь оставлю свое мнение
Про влияние моделей турбулентностей в star-ccm+ мне тоже есть что сказать. Я использовал четыре модели для задач по гидродинамике. Больше не совершаю такую глупость.
Объединим эти три абзаца в мой один ответ, но как я предупреждал: обучения здесь не будет.
Так как тема задана для любительского судостроения, целесообразности использования CFD, тогда я опущу свои работы для будущих Докторов Наук и "тяжелые" расчеты от Заказчиков.
Да, целесообразность есть, но надо овладеть азами использования CFD и найти бесплатную версию программы или "воспользоваться звонком до друга". Для любительского судостроения, как водоизмещающих судов, так и глиссирующих, не стоит пугаться разных писателей о сложности овладения и использования CFD. Вы, пока, не представляете, как все просто и доступно. Для любительского судостроения достаточно использовать всего одну и лишь иногда две модели турбулентности и только в том случае нужна вторая, если Вы захотите совсем брызгами увлекаться. Результат решения, с точностью 98%, а в худшем случае 97%, обеспечит любая модель турбулентности, даже, если вторую модель запустите с самого начала расчета. Простите, не называю имен. Шаг расчета тоже не даст значащего для вас ухудшения в точности расчета, если Вы будете его устанавливать между 0,01 и 0.001 сек. В некоторых случаях можете использовать и 0.04-0.05 сек. Просто, помните: для любительского расчета точность 98% просто отличный результат и не так просто достижимый при ручном расчете или при использовании инженерного калькулятора и сопровождающих "фичей". Про GFL вам знать пока не надо, так как стрелы и пули пускать вы не будете. Используйте значение по умолчанию.
Про шаг необходимо добавить: в практике мало кто использует расчет вентиляторов и гребных винтов изначально созданных свободным моделированием, а тем более в системе с лодкой или самолетом. Такие задачи требуют мелкий шаг ~ 0.0001 сек. и менее и зависит от диаметра изделия и скорости вращения. Мой кластер, при расчете вентилятора с лодкой (аэроглиссер), занимает по времени 180 часов в среднем. Хороший ПК на 8 потоках будет решать такую задачу пол года. По этой причине, вы должны считать гребной винт или вентилятор отдельно, а полученный упор или тягу назначать исследуемому судну на транце или в транцевой зоне, привязав эту силу к дифференту судна. Опять же, если Вы хотите получить полную картинку, а если нет, тогда будет достаточно исследовать судно с двумя степенями свободы, задавая течение в бассейне или, написав Ява скрипт, сделать ток плавно нарастающим во времени. Это, ПОСЛЕДНЕЕ, действие совсем не обязательно, для любительского судостроения.
Для получение точности расчета, соответствующее данным по испытаниям в бассейне, необходимо настроить CFD для таких задач под результат из бассейна и затем как семечки щелкать и щелкать задачи, экономя не только свое бабло и время.
Однако, это не означает, что Вы не смогли бы сделать расчет более точным и насыщенным по информации, если бы не стали настраивать CFD под данные из бассейна, уменьшенной копии модели в разы. Моя практика только подтверждает это, так как я занимаюсь и маломерным судостроением, и проверяю все мои суда в тихих бухтах на буксировочное сопротивление на "всех" скоростях, до коих тянет тягач или толкач. Обычно, ошибка не превышает долей процента. Однако, для таких результатов необходима огромная практика, которую может обеспечить только наличие мощного кластера или рабочей станции. ПК для игр не пригодны для дорогих расчетов. Они разуют вас.
Для любительского судостроения достаточно использовать 100 000 - 500 000 расчетных ячеек. Однако, не любую расчетную сетку необходимо использовать. Только одну и тогда результат 98% считайте в кармане, у вас. Какую - не вопрос.
Для высокоточных "выстрелов" я использую от 3 млн. до 50 млн. ячеек, но это от любопытства больше, чем от потребности. Star-ccm+ V (13;14:15) тем и отличается от старых версий и других CFD - своей стабильностью на результате при правильном использовании или построении расчетных сеток, а исследование на сходимость по сетке просто выдает "фантастический" результат. Но здесь не курс по этому.
Прошу не счесть за рекламу star-ccm+, но если Вы захотите поиметь, себя цитирую, оверсет сетку в star-ccm+, тогда оверсет обязательно поимеет нас, а в узком смысле - разработчиков. Без кластера Вы будете всегда догоняющим или отстающим.