無(wú)粘-粘性耦合算法6.21
在流體力學(xué)發(fā)展過(guò)程中,經(jīng)歷了許多階段,就我個(gè)人接觸過(guò)的內(nèi)容來(lái)說(shuō),勢(shì)流方法、邊界層理論、歐拉方程、N-S方程求解都有其特點(diǎn)。勢(shì)流方法的物理意義極其明確,以真實(shí)流動(dòng)為指導(dǎo),求解勢(shì)流單元強(qiáng)度矩陣;邊界層理論從N-S方程開(kāi)始,有解析解和數(shù)值解,難以描述的美感;歐拉方程和N-S方程的積分方程求解,網(wǎng)格劃分、構(gòu)建控制體、求解離散的控制方程,過(guò)程簡(jiǎn)單明確,有很強(qiáng)的工程實(shí)用價(jià)值。而在初期計(jì)算資源相對(duì)匱乏的年代,無(wú)粘/粘性耦合的求解方法(Viscous/Inviscid Interaction method)受到了廣泛關(guān)注,其中面元法+邊界層模型的強(qiáng)耦合算法在很多方面仍然使用。
相比于無(wú)粘流動(dòng),粘性流動(dòng)在壁面附近會(huì)產(chǎn)生速度梯度,進(jìn)而導(dǎo)致質(zhì)量流量虧損,如何從這種速度虧損建立無(wú)粘方法和粘性方法的耦合關(guān)系,是VII方法的關(guān)鍵。在無(wú)粘/粘性耦合求解方法中,主要有兩種方法實(shí)現(xiàn)無(wú)粘和粘性耦合:
(1)在無(wú)粘求解固體壁面外覆蓋一層網(wǎng)格或面元,在這層網(wǎng)格或面元位置處的當(dāng)?shù)厍邢蛩俣扰c主流速度相等;
(2)考慮質(zhì)量流量蒸騰的方法(transpiration method)
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