在求解的数值策略上,SIMPLE算法首先估计压力场。由于压力场是不正确的,由该压力场得到的速度场将不满足连续方程。因而可根据连续方程得出压力校正方程,对猜测的压力场和速度场进行修正。如此循环往复,可得到压力场和速度场的收敛解。关于SIMPLE算法的更多论述可以仔细阅读《传热与流体流动的数值计算》的第六章。SIMPLE的求解策略可以用图1来表示。
图1 SIMPLE的数值求解策略
图1中判断方程是否收敛的一个重要变量就是压力校正方程中的质量源。迭代应该计算到计算域内各处的质量源变得足够小为止。关于质量源的定义参阅《传热与流体流动的数值计算》6.6节;关于“收敛”意义的讨论参阅6.7-2节。在SIMPLE_C,每次迭代后各处质量源绝对值的最大值存储在变量smax中。
另外一个需要注意的细节的是,利用压力校正方程进行迭代的时候,我们认为密度是已知的,并且没有考虑压力对密度的影响。这是user_correct_density( )函数不在判断方程是否收敛的循环之内的原因。对于一些温度、压力变化较大的体系,这可能会引起迭代的发散。对于这种情况,需要考虑一个“可压缩”
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