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應(yīng)當指出,彎頭廠家迎風格式構(gòu)造的不足之處在于離散方程的截差等級比較低,雖然不會出現(xiàn)解的振蕩,但也常常限制解的準確度。為了克服這個缺點而又能保持它的長處,可以采用二階迎風差分格式,也就是一階導(dǎo)數(shù)具有二階截差的偏差分格式。對于圖的均分網(wǎng)絡(luò),其定義式為,式中流體流速;節(jié)點內(nèi)流體的狀態(tài)量}坐標軸方向;方向步長,下標代表節(jié)點。此離散方程具有二階精度的截差。圖二階迎風差分格式為了釆用高精度高分辨率的迎風格式求解流動問題,通常對空間導(dǎo)數(shù)采用向后差分方法。
由于差分格式的這種特殊形式,即空間差取在標號,節(jié)點迎風的一邊,這種數(shù)值格式稱為迎風差分格式有限差分方法貼體坐標下有限差分法的數(shù)值離散通過以上坐標轉(zhuǎn)換,復(fù)雜流道的物理域變?yōu)榱速N體坐標下的規(guī)則計算域。為簡化方程離散后的形式,進一步取計算域在三個方向的網(wǎng)格尺寸為:在計算域上點的控制體,圖中為控制體的界面中點,為的相鄰點。本節(jié)對貼體坐標下的通用控制方程式,進行離散從而介紹有限差分法在“對流十擴散”這類問題中,對流和擴散是相互影響的,彎頭廠家其離散所采用的有限差分格式考慮到這種影響。在計算流體力學(xué)的發(fā)展過程中,早已發(fā)現(xiàn)采用差分格式求解對流+擴散”這類問題或求解方程受到網(wǎng)格雷諾數(shù)的限制,并可能出現(xiàn)所謂的差分疑難問題。
解決差分疑難的補救辦法是采用迎風格式上風格式,即在保持擴散項的計算方法的基礎(chǔ)上,將對流項改為迎風格式即可。迎風格式的克服了以上問題,但這種格式只有一階精度,并在一些流動的解算中可能出現(xiàn)假擴散效應(yīng)。為結(jié)合差分格式和迎圖計算域點控制體風差分格式的優(yōu)點,提出了混合差分格式,其基本原理是:在計算中首先計算并判斷數(shù)。彎頭廠家方程的離散采用差分格式,當,>時,則采用迎風格式并忽略擴散項的影響。在貼體坐標中,某計算點上的式中的下標取控制體的界面中點。貼體坐標下的通用控制方程,在控制體點上,進行離散,將交叉導(dǎo)數(shù)項歸于源項連續(xù)性方程的離散形式為動量方程的離散形式為式中的上標表示前次迭引進混合差分方案,并將相同項合并可得到離散方程形式為式中,在各點的系數(shù)為中的表示取大值兩者的大值??紤]到源項負坡線性化原則,將源項表示為的形式為避免求解非線形問題過程中的發(fā)散問題,需采用以下欠迭代技術(shù)式中在點的前一次迭代值;通常在計算中可以調(diào)整該系數(shù)在之間。但一般在以上比較合適交錯網(wǎng)格將計算速度分量的網(wǎng)格系統(tǒng)與計算其他變量壓強溫度濃度紊動粘性系數(shù)等的網(wǎng)格系統(tǒng)錯開,形成所謂的交錯網(wǎng)格;又稱移動網(wǎng)格。
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