我知道不可压缩和可压缩流动求解器是专门为解决具有不同流体特性/流动条件的不同类型问题而设计的。显然，使用不可压缩流动求解器对不可压缩流体问题进行建模的优点之一是可以忽略能量方程，从而减少需要求解的变量和方程的数量。
但是，我很想知道可压缩流动求解器在极限中的精度，因为流体特性和流动条件往往是不可压缩的。随着被建模的流体/流动变得越来越不可压缩，可压缩流动求解器是否会失败？或者可压缩流动求解器的性能是否与流体/流动的可压缩性无关？
我意识到这个问题有点宽泛，很可能取决于被建模问题的特征。如果是这种情况，请帮助我了解在确定使用可压缩流动求解器的适用性时需要牢记哪些因素，否则不可压缩流动求解器就足够了。
可压缩方程本质上是双曲线的，即它们具有有限的声速。在实践中，这意味着您必须采用与网格大小除以声速之类的东西成正比的时间步长。（本质上，这是在使用显式求解器时必须满足的 CFL 条件，以确保使用隐式求解器时的准确性。）
另一方面，如果你达到不可压缩的极限，那么这意味着声速会达到无穷大。对于通常的双曲线求解器，这意味着您需要让时间步长为零——也就是说，您不会在模拟中取得很大进展。因此，可压缩求解器不太适用于不可压缩问题，当用于此类问题时，几乎总是将它们视为轻微可压缩问题。
换句话说，可压缩和不可压缩方程之间存在根本差异，即使一个是另一个的极限。这意味着建议使用适合这些差异的不同代码。
不可压缩性假设是一个近似值。因此，可压缩流动求解器——不采用这种近似——更准确但也更昂贵。如果应用于“不可压缩”问题（即可压缩性不重要的问题），可压缩求解器将为您提供完美的答案。这只需要很长的时间。
相同的答案适用于任何一对模型，其中一个是另一个的低成本近似值。
简短的回答是：是的。
现在是长答案。
正如其他答案所指出的那样，这绝对是可能的，但是您必须相应地调整时间步长，与使用不可压缩求解器相比，这将使您的模拟变得非常慢。
几年前，我在一家私人研究中心实习，该中心开发了一个非常强大的可压缩问题。我用它来解决不可压缩的求解器。为了尽可能高效地完成它（就 CPU 时间而言），我不得不将速度提高到不可压缩的极限（马赫) 并相应地增加粘度，使雷诺数保持不变：