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SIMPLE算法求解方腔内粘性不可压流动
目录
一、问题描述 ........................................................................... 2
二、离散格式 ........................................................................... 3
交错网格 .......................................................................... 3
方程离散 .......................................................................... 4
三、SIMPLE算法基本思想 ...................................................... 7
边界条件处理 .................................................................. 8
虚拟网格处理 .................................................................. 9
方程求解 ........................................................................ 11
输出变量处理 ................................................................ 12
SIMPLE算法流程图 ....................................................... 15
四、程序中主要变量的意义 ................................................. 15
五、计算结果与讨论 ............................................................. 17
函数最大值 .................................................................... 17
变量等值线图 ................................................................ 18
主要结论 ........................................................................ 22
六、源程序 ............................................................................. 22
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一、问题描述
0?x,y?1 假设的方腔内充满粘性不可压缩流体,左、右、下壁固定,上壁以
??22x1u??16x?400,200Re?100, 运动,试求所示。 时的定常解,方腔如图1
方腔内流动示意图 1 图
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二、离散格式
本算例采用求解不可压缩流动的经典算法,即SIMPLE算法,求解方腔内粘性不可压缩流体运动的定常解。SIMPLE算法的全称为Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations,即求解压力关联方程的半隐式算法。
采用SIMPLE算法时,为了避免中心差分格式将“棋盘”型参量分布误认为是均匀分布,需要用交错网格对计算域进行离散。
交错网格
??ji,的中心,所示,压力、密度等物理量存储在控制体这个控制体称交错网格如图2??????v,u21/ji,?,?i1/2j 位置处,分别存储在主控制体的为主控制体。速度分量和??j,i 标记为位置,再分别以此为中心,划分速度分量u、v的控制体。采用空间均匀网格,等间距离散整个求解域,如图3所示。
图2 交错网格示意图
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求解域离散示意图图3
中阴影部分代表方腔内的流动区域,阴影区域的边界代表方腔的上、下、左、右3图后面介绍边界处阴影区域外面的网格节点是为边界处理需要而设定的虚拟网格节点,壁面, 理方法时详细论述。
方程离散SN? 无量纲化的守恒型不可
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