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《基于某simple算法地流場模擬計算》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、實用標準文案1、問題描述圖1為20℃的水在長度為150mm，寬度為10mm的管道中流動，流入管道速度為0.2m/s，流出管道背壓為1atm，基于simple算法對整個流場進行計算，計算管長100mm處流速并與fluent計算結(jié)果對比。圖1流動系統(tǒng)流動計算：該流動問題為二維定常無內(nèi)熱源不可壓縮層流流動。2、控制方程離散在二維直角坐標系中，對流—擴散方程的通用形式為：圖2網(wǎng)格編號針對本問題，其連續(xù)性方程和動量方程為：文檔實用標準文案交錯網(wǎng)格下動量方程的離散：上式積分得到：對流項采用一階迎風格式，擴散項采用中心差分，文檔實用標準文案假設一個速度初場（其
2、它變量的初場是否需要視情況而定）假設一個壓力場，即給定壓力猜測值開始根據(jù)當前的已知量，計算動量離散方程等方程中的系數(shù)和常數(shù)項步驟1：依次求解動量離散方程步驟2：根據(jù)速度求解壓力修正方程步驟3：對壓力和速度進行修正步驟4：求解其他變量的離散方程（視需要進行）收斂否？結(jié)束賦值：賦值：否是文檔實用標準文案TDMA算法在上式中，假定和是邊界上的值，為己知。上式中任一方程都可寫成：除第一及最后一個方程外，其余方程可寫為：這些方程可通過消元和回代兩個過程求解?，F(xiàn)引入記號：則，文檔實用標準文案即：在邊界點，j=1與j=n+1，為了求解方程組，首先要對方程組按的
3、形式編排，并明確其中的系數(shù)和。從j=2起，計算出和，直到j=n。由于在邊界位置（n+1）的數(shù)值是已知的，因此，可連續(xù)計算出。3、計算結(jié)果對比本文基于simple算法用編寫MATLAB程序?qū)φ麄€流場進行計算，另外借助fluent計算流體力學軟件數(shù)值模擬，通過對比分析計算結(jié)果，得出整個流場的流速矢量圖和速度云圖。上圖為兩種計算方法的計算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)兩者速度分布趨勢一致，編程計算結(jié)果數(shù)值偏大，原因在于計算采用一階迎風格式，節(jié)點數(shù)值趨近于其上游節(jié)點值。下圖為速度云圖，入口段效應的影響導致流動未達到充分發(fā)展。文檔實用標準文案MATLAB程序：%%%%%%%%
4、%%%%%%%%%%%%%%%%dx=5e-4;dy=5e-4;den=998;dyna=1001.6e-6;a=0.01/dy+3;%x節(jié)點%b=0.15/dx+1;%y節(jié)點%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%邊界條件的設置、初始值的設置%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%T=0.2*ones(a,b);U1_old=zeros(a,b);P1_old=
5、zeros(a,b);%初值%U1_old(3:a-2,:)=T(3:a-2,:);%加速收斂，邊界條件%uw_sum(1,b)=0;ue_sum(1,b)=0;de1_sum(1,b)=0;m=1;A(1:a-4,2:b-1)=0.2;%初值為1%e22=1;whilee22>0.01%整個流場迭代%ifm>4breakend文檔實用標準文案m=m+1;forj=2:1:b-1;ifj>2breakendn=1;%迭代次數(shù)%e=1;%初次迭代%B=[0;0;0.0823455;0.149211;0.196652;0.224194;0.23674
6、;0.241087;0.242138;0.242214;0.242125;0.242083;0.242125;0.242214;0.242138;0.241087;0.23674;0.224195;0.196652;0.149212;0.0823459;0;0];U1_old(3:a-2,1)=B(3:a-2,1);U1_old(3:a-2,2)=B(3:a-2,1);whilee>0.001%迭代，算兩列，其他為已知%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
7、%%%%%%%%%%%%對（i,j）點求uxin%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%fori=3:1:a-2Fe1(i,j)=den*(U1_old(i,j)+U1_old(i,j+1))*dy/2;%對流強度%Fw1(i,j)=den*(U1_old(i,j-1)+U1_old(i,j))*dy/2;ap_u1(i,j)=max(Fe1(i,j),0)+max(-Fw1(i,j),0)+4*dyna;%離散方程對應系數(shù)%ae_u1
8、(i,j)=dyna+max(-Fe1(i,j),0);aw_u1(i,j)=dyna+max(Fw1(i,j),0);an_u1(i,
