方腔頂蓋驅(qū)動流動說課材料.doc

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1、精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流一、問題描述方腔頂蓋驅(qū)動流動如圖1所示的一個簡化兩維方腔(高,寬都等于L),內(nèi)部充滿水分。上表面為移動墻,非維化速度為u/u0=1。其他三面為固定墻。試求方腔內(nèi)水分流動狀態(tài)。u=1,v=0u=0,v=0u=0,v=0u=0,v=0圖1常微分方程理論只能求解極少一類常微分方程;實(shí)際中給定的問題不一定是解析表達(dá)式,而是函數(shù)表,無法用解析解法.僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流二、離散格式數(shù)值解法:求解所有的常微分方程計(jì)算解函數(shù)y(x)在一系列節(jié)點(diǎn)a=x0<

2、x1<…

3、慮方法或公式本身帶來的誤差,因此稱為方法誤差或截?cái)嗾`差。局部截?cái)嗾`差的分析:由于假設(shè)yn=y(xn),即yn準(zhǔn)確,因此分析局部截?cái)嗾`差時將y(xn+1)和yn+1都用點(diǎn)xn上的信息來表示,工具:Taylor展開。在假設(shè)yn=y(xn),即第n步計(jì)算是精確的前提下,考慮公式或方法本身帶來的誤差:Rn=y(xn+1)-yn+1,稱為局部截?cái)嗾`差.僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流顯式歐拉公式一階向前差商近似一階導(dǎo)數(shù)推導(dǎo)如下:僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔

4、,推薦學(xué)習(xí)交流隱式歐拉公式xn+1點(diǎn)向后差商近似導(dǎo)數(shù)推導(dǎo)如下:幾何意義設(shè)已知曲線上一點(diǎn)Pn(xn,yn),過該點(diǎn)作弦線,斜率為(xn+1,yn+1)點(diǎn)的方向場f(x,y)方向,若步長h充分小,可用弦線和垂線x=xn+1的交點(diǎn)近似曲線與垂線的交點(diǎn)。xnxn+1Pn僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流比較顯式公式和隱式公式及其局部截?cái)嗾`差顯式公式隱式公式僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流Pn+1xyy(x)中點(diǎn)歐拉公式中心差商近似導(dǎo)數(shù)控制方程僅供

5、學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流交錯網(wǎng)格因?yàn)榉角豁斏w驅(qū)動流動的流動不均與性,u、v及壓力p的變化存在交錯的現(xiàn)象。僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流P點(diǎn)位置u點(diǎn)位置v點(diǎn)位置P點(diǎn)控制微元體u點(diǎn)控制微元體v點(diǎn)控制微元體僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流守恒形式N-S方程僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流動量方

6、程離散(x-方向)方程(1)僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流推導(dǎo)過程:僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流綜上有:動量方程離散(y-方向)僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流方程(2)僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流三、壓力修正的基本思想壓力修正方程推導(dǎo)方程(1)僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除

7、謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流歐拉顯式方程(3)方程(2)歐拉顯式僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流方程(4)壓力修正方程U*,V*,P*中間值方程(5)U’,V’,P’修正值(N+1時間步)UN+1,VN+1,PN+1,滿足連續(xù)方程的值僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流方程(6)方程(7)方程(8)僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流綜合方程3,5,6,可得方程(9)綜合方程4,5,7,可得方程(10)

8、將方程9,10,5代入方程8,可得方程(11)僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流四、SIMPLE算法流程圖僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝26精品好文檔,推薦學(xué)習(xí)交流M程序語言:已知條件L=H;方腔的寬,高u=1,v=0;方腔上表面的速度u=0,v=0;方腔左表面的速度u=0,v=0;方腔右表面的速度u=0,v=0;方腔下表面的速度網(wǎng)格劃分

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