第六章节计算流体力学的基本方法幻灯片.pptVIP

* 散布图在流场的网格点上画出一些符号，用这些符号的大小、阴影、颜色表示标量的变化。 如下图，每个圆圈的直径代表y方向速度分量的大小，圆圈内阴影的浓度则表示密度的大小。 4、散布图 * 二维或三维网格图一般显示的是连接网格点的线。有的网格图也显示物面。 5、网格图 * 上述各种类型的图可以组合在一张图中，称为组合图。 6、组合图 * * 对于不可压Stokes方程，假设整个流动过程中的μ等于常数，方程（2-50a-c）变为 1、关于不可压Stokes方程的注释 （6-69） （6-70） （6-71） * 下面对方程（6-69-71）进行简化 。在不可压流动中，由ρ=常数，有 将上式对x求导 （6-72） （6-73） （6-74） * 等式两边同时加上 ，并乘以μ，得 用此式代替方程（6-69）右边的第二项，展开方程（6-69）其他项并消去相应的项，得到不可压粘性流动x方向动量方程的一种简明的形式 （6-75） （6-74） * 方程式（6-70）和式（6-71）可用同样的方式化简。最终得到的方程组就是不可压纳维-斯托克斯方程，汇总如下。 （6-77） （6-78） （6-79） （6-80） 连续性方程 X方向动量方程 Y方向动量方程 Z方向动量方程 * 四个方程四个未知数，表明求解不可压流动的速度场和压力场，只需用到连续性方程和动量方程。 CFD中不可压纳维-斯托克斯方程的解法通常不同于可压纳维-斯托克斯方程的解法。 压力修正方程克服了这个困难，并以成功应用于可压流动。 * 方程（6-77）给出了不可压流体的连续性方程。对于二维情形，有 2、交错网格的应用 （6-82） 相应的中心差分格式为 （6-83） * 这个差分方程给出的速度场，可能会出现棋盘式分布。 若将这些数值代入方程中去，则在每个网格点上，方程中的两项都为0。 这样的离散速度满足连续性方程，但是对于实际流动毫无意义。 * 在动量方程（6-77-80）中也有同样的问题。考虑图中的棋盘式的二维离散压力分布，并考虑压力梯度的中心差分公式 （6-84a） （6-84a） * 如图，斯托克斯方程感觉不到这样的压力变化，而是把这种压力分布误认为是x方向和y方向的均匀分布。 两种修补方法，一是改用迎风差分，另一种是在交错网格上使用中心差分。 * 如图，斯托克斯方程感觉不到这样的压力变化，而是把这种压力分布误认为是x方向和y方向的均匀分布。 两种修补方法，一是改用迎风差分，另一种是在交错网格上使用中心差分。 * 如图，是一个交错网格，在标号为（i-1，j）、（i，j）。（i+1，j）、（i，j-1）等网格点上计算压力，在标号为（i-1/2，j）、（i+1/2，j）、（i，j+1/2）、（i，j-1/2）的点上计算速度。 这里的关键是在不同的网格点上计算压力和速度。 * 交错网格的优点在于：计算 时，压力梯度 的中心差 分