Trong cộng đồng Fluid Dynamics khoảng 40 năm trước, nhóm chủ yếu được chia thành các nhà thực nghiệm và lý thuyết. Tuy nhiên, tại thời điểm đó CFD còn khá mới, phải chạy trên các siêu máy tính đắt tiền và không đáng tin cậy. Điều khá phổ biến là một nhà lý thuyết hoặc nhà thực nghiệm sẽ giảm giá tốt nhất kết quả của CFD, trong khi những người khác hoàn toàn có thể coi nhẹ kết quả CFD là vô dụng. Trên thực tế, cựu cố vấn tiến sĩ của tôi, Tiến sĩ David Whitfield, là một trong những người tiên phong đầu tiên sử dụng CFD cùng với các thí nghiệm khí động học tại Khu liên hợp phát triển kỹ thuật Arnold (AEDC). Tài liệu tham khảo này giải thích tốt suy nghĩ về CFD trong những ngày đó:
Tại AEDC, CFD đã được sử dụng để bổ sung cho thử nghiệm đường hầm gió, nhưng theo Tiến sĩ Whitfield, không có nhiều người tin vào CFD vào đầu những năm 1970.
"Trên thực tế," ông nói, "những nỗ lực của tôi để thúc đẩy CFD trong AEDC vào đầu những năm 1970 có lẽ đã khiến tôi bị loại, hoặc thông qua, hầu hết các cửa gỗ gụ. Tuy nhiên, khi CFD được sử dụng để giải thích nguồn gốc của vấn đề góc cạnh dòng chảy trong phần thử nghiệm của 16T và khi nhóm CFD của Tiến sĩ John Adams tại VKF giải thích cách một đường hầm thực sự hoạt động ở Mach 12 chứ không phải Mach 16 như trước đây, CFD đã tìm thấy sự sống mới. "
"Tôi đã được nói một lần rằng 'AEDC là nơi thử nghiệm dữ liệu và không có chỗ cho CFD," anh giải thích. "Mục tiêu của chúng tôi là giúp những người chạy các đường hầm có thể thực hiện công việc của họ tốt hơn. Tôi không nghĩ AEDC chỉ nên là một nơi 'dữ liệu thử nghiệm'. Thay vào đó, đây phải là nơi giải pháp và hiểu biết về các vấn đề và điều này có thể được thực hiện tốt hơn nhờ sự hợp tác lẫn nhau giữa những người tập trung vào thí nghiệm và những người tập trung vào số học. "
Trong những ngày đó, thông thường, nhà thiết kế sẽ thiết kế một nguyên mẫu mới và gửi nó đến hầm gió để thử nghiệm, và có thể một số CFD sẽ được thực hiện cùng một lúc. Nhìn chung sẽ có nhiều nguyên mẫu được chế tạo và thử nghiệm, rất tốn kém. Một cơ sở thử nghiệm như vậy nơi tôi từng làm việc tính phí 16.000 đô la mỗi ngày thử nghiệm. Mặt khác, với sự phát triển của mã CFD mã nguồn mở mạnh mẽ, chẳng hạn như OpenFoam và máy tính cụm, mô phỏng CFD khá rẻ.
Vì vậy, theo thời gian CFD bắt đầu trưởng thành và với việc phổ biến các máy tính cụm trở nên khá khả thi để chạy với giá rẻ. Với ngày càng nhiều xác nhận với các thí nghiệm được công bố trên các tạp chí như Tạp chí AIAA, các mô hình CFD đã bắt đầu được tin tưởng ngày càng nhiều. Ngày nay, chi phí chạy thử nghiệm đắt hơn nhiều so với chạy mô phỏng CFD. Do đó, nhiều mô phỏng CFD được sử dụng trong các giai đoạn thiết kế ban đầu, với nhiều lần lặp qua lại và thậm chí ngày nay, tối ưu hóa thiết kế dựa trên CFD (CDO) thường được sử dụng trong quá trình thiết kế.
Ngày nay, theo hiểu biết của tôi, các đường hầm gió được sử dụng ngày nay chủ yếu vì các lý do sau: (1) thử nghiệm các nguyên mẫu đã hoàn thành và (2) tiến hành nghiên cứu cơ bản trong các dòng siêu âm, đặc biệt là để phát triển các mô hình số chính xác hơn.
Về việc đạt được độ tương tự dòng chảy, khi bạn có hai số không thứ nguyên khác nhau, chẳng hạn như Số Reynold và số Mach, nhà thực nghiệm phải chọn số nào là quan trọng nhất để khớp. Đối với các dòng cận âm, nên sử dụng số Reynold, trong khi đối với các dòng siêu âm và siêu âm thì nên sử dụng số Mach.
∘C, nhưng chỉ đạt được số Reynold tối đa là 50 triệu mỗi mét. Với chiều dài phần thử nghiệm tối đa là 9 mét, số Reynold tối đa có thể sẽ là 450.000.000, chưa bằng một nửa so với máy bay Boeing 747. Trong những trường hợp này, mọi người đã phát triển các quy mô tỷ lệ để đối phó với cách mở rộng kết quả lên đến lớn hơn Số Reynold. Việc chia tỷ lệ chủ yếu liên quan đến độ dày của lớp biên, cũng ảnh hưởng đến những thứ khác như ma sát da, và cuối cùng là nâng và kéo. Có một hội nghị đặc biệt được tổ chức tại Đại học Princeton năm 2003 để thảo luận về những vấn đề này. Kết quả của hội nghị đó là cuốn sách này: http://link.springer.com/book/10.1007/978-94-007-0997-3