半隐式法除了对流项使用显式求解以外.pptVIP

TRAC-BF1的方法 SETS法的简化法 对流项使用施主元差分、流出项隐式处理 方法稳定，但是不满足守恒性 在修正阶段为满足质量守恒定律就要修正空泡份额 方法特征 对流方程式 差分方程式 对流出项采用隐式法 TRAC-BF1的方法 SETS法的简化法 对流项使用施主元差分、流出项隐式处理 方法稳定，但是不满足守恒性 在修正阶段为满足质量守恒定律就要修正空泡份额 方法特征 对流方程式 差分方程式 对流出项采用隐式法 von Neumann 稳定性分析 结论 c=u△t/△z，对于所有的Θ都是|C|1，因此方程无条件稳定 半隐式法 2 显式法 1 隐式法 3 半隐式法：除了对流项使用显式求解以外，其他的相间的相互作用以及压力传播项全部采用隐式法进行求解 半隐式法：除了对流项使用显式求解以外，其他的相间的相互作用以及压力传播项全部采用隐式法进行求解 时间步长理论上只受伴随着流体流动的Courant条件限制 典型例子 SMAC法 SOLA法 SOLA-ICE ICE法 半隐式法：除了对流项使用显式求解以外，其他的相间的相互作用以及压力传播项全部采用隐式法进行求解 SMAC法和SOLA法是针对非压缩性流体的分析方法（半隐解法的基础） 时间步长理论上只受伴随着流体流动的Courant条件限制 典型例子 SMAC法 SOLA法 SOLA-ICE ICE法 改进ICE法后得到CACE法和MICE法也是为大家所熟知的 CACE法和MICE法被用于能量方程式迭代求解过程（这两种方法被认为是两相流半隐解法的基础） 流速、密度、内能和焓通过差分转变成压力的函数 基本方法 利用动量方程式的差分表达式，使用压力来表示两相的速度 代入质量守恒方程和能量守恒方程 采用Newton法进行求解 联立空泡份额、压力及两相温度相关的非线性方程式 1.方程隐式项的处理 半隐解法中，压力传播项采用隐式处理、物质对流项采用显式处理 特殊模型处理 热输运模型：饱和温度Tsat是新时间步长的量（通过状态方程转化为新时间步长压力的函数） 相与相之间的动量交换项：经过线性化处理以后得到了n+1时层的速度线性表达式 壁面摩擦损失项（对速度平方进行线性化处理） 2.空间差分格式 交错网格：空泡份额、压力、温度、密度以及能量都定义在控制体的中心，速度则定义在控制体边界面 定义在控制体中心的物理量f的扩散项差分形式 迎风量fj+1/2的取值 2.空间差分格式 交错网格：空泡份额、压力、温度、密度以及能量都定义在控制体的中心，速度则定义在控制体边界面 动量守恒方程是以接管为中心的两个半控制体为单元进行差分 对流项采用施主元法进行差分 2.空间差分格式 交错网格：空泡份额、压力、温度、密度以及能量都定义在控制体的中心，速度则定义在控制体边界面 交错网格的优点： 未知的n+1时层的量全部定义在网格点上，公式处理得以简化 定义压力的网格点与定义流速的网络点有区别，不会锯齿状压力分布数值不稳定的现象 交错网格的缺点： 数值扩散大，求得的解并不精确 3.时间积分的方法 差分方程 质量方程 动量方程 能量方程 3.时间积分的方法 求解动量方程，将速度作为压力的函数的形式 满足质量守恒（连续方程）及能量守恒，求解压力 在质量守恒方程及能量守恒方程中，n+1时层的变量，除了压力以外，控制体之间不存在耦合效应 4.单相时的处理 为了保证两相的方程能覆盖单相的情况，就需要把缺相的方程自动转成通用的形式 全体都是单相 全体是单相，一个控制体变成两相 两相向单相转移 单相水的时候，蒸汽的界面摩擦和导热系数只要为0 ，方程式就很明确的能归结为通用形式 计算出来的空泡份额有肯能不在0-1之间，需要缩小时间步长进行计算 把将凝结率或蒸发率通做变形 5.算法的问题 Water Packing：从充满饱和蒸汽控制体的下端注入低温过冷水，在一个控制体里过冷水在满水状态下会出现压力的脉冲 消除压力脉冲的一种方法：动量守恒方程用Newton-Raphson迭代法表示成如下形式 1.一维均相流模型 模型方程 状态方程 动量守恒 能量守恒 质量方程 统一形式 1.一维均相流模型 统一形式 E是 hm、ρm、P的函数 压力更新 速度的压力微分 焓的压力微分 密度的压力微分 1.一维均相流模型 统一形式方程 压力更新 速度更新 密度更新 焓更新 收敛判定 求解思路 2.漂移流模型 模型方程 质量方程 动量守恒 能量守恒 2.漂移流模型 方程式的线性化处理 消去 α，P, um以及em以外的变量 消去 um，求α，P以及em以外的变量 求解忽略上三角矩阵的方程组 更新α，P, um以及em，求其它变量 收敛判定 求解思路 3.两流体模型 RELAP5/MOD1程序特点：把汽液两相中被判定质量少的那个相假定成处于饱和条件，能量方程式只处理