CFD_work2_ Maccormark 时间分裂有限体积.pdf

NWPU 计算流 徐一冰 2015201170 ■题目： 推导 Maccormark 时间分裂有限体积格式， 设计 Euler 方程数 值求解程序代码，并用其求解如下问题： 宽度 200mm 二维管 道，管道下壁面有一顶角 150°，高 20mm 的等腰三角形。进 口马赫数分别为 0.5、1.5、 2.5。 ■分析与推导 （手写） 1/ 27 NWPU 计算流 徐一冰 2015201170 ■网格划分： 生成局部加密的结构化网格，横向网格节点数为M 150，纵向网 格节点数为N 50。分四个区域生成网格：进口段、三角斜坡迎风 段、三角斜坡背风段、出口段。网格生成代码如下。 ●网格划分子函数 （C 语言） #include stdio.h//标准输入输出库 #include stdlib .h//标准库头文件用free，malloc #include math.h #define PI 3.14159265358979 #define N 50 //Y方向网格节点数为N+1 #define M 150 //X方向网格节点数为M+1 #define kk 1.01275017200131 //X轴方向网格指数变化，加密指数kk 越大越不均匀 #define kkk 2.0 //y轴方向网格指数变化，加密指数kkk越大越不均匀 void mesh (double X [][N+1],double Y [][N+1]) { int m,n;//X，Y方向的网格节点数 double h;//等腰三角形底边的一半，用来确定X轴方向的实际长度 h 0.020/tan (15*PI/180);//三角区域底边的M/6定义为最小单位长度 单元 for (n 0;n N;n++) { for (m 0;mM/3;m++) { X [m][n] -h/(M/6)*(pow (kk,(M/3-m))-1)/(kk-1); Y [m][n] 0.200*(exp (kkk*n/N)-1)/(exp (kkk)-1); //宽度单位为200mm } } printf(进口区网格生产完毕); system (pause); for (m M/3;mM/2;m++) { for (n 0;n N;n++) { 2/ 27 NWPU 计算流 徐一冰 2015201170 X [m][n] h*(m-M/3)/(M/6); Y [m][n] 0.0200/h*X [m][n]+ (0.200-0.0200/h*X [m][n])*(e xp (kkk*n/N)-1)/(\exp (kkk)-1); } } printf(凸起迎风面网格生成完毕); system (pause); for (m M/2;mM*2/3;m++) { for (n 0;n N;n++) { X [m][n] h/(M/6)*(m-M/3); Y [m][n] 0.0200*(M*2/3-m)/(M/6)+ (0.200-0.0200*(M*2/3- m)/(M/6))*(exp (k\kk*n/N)-1)/(exp (kkk)-1); } } printf(凸起背风面网格生成完毕); system (pause); for (m M*2/3;m M;m++) { for (n 0;n N;n++) { X [m][n] h/(M/6)*(M/3+ (pow (kk,(m-M*2/3))-1)/(kk-1)); Y [m][n] 0.200*(exp (kkk*n/N)-1)/(ex