无粘-粘性耦合算法6.21
在流体力学发展过程中,经历了许多阶段,就我个人接触过的内容来说,势流方法、边界层理论、欧拉方程、N-S方程求解都有其特点。势流方法的物理意义极其明确,以真实流动为指导,求解势流单元强度矩阵;边界层理论从N-S方程开始,有解析解和数值解,难以描述的美感;欧拉方程和N-S方程的积分方程求解,网格划分、构建控制体、求解离散的控制方程,过程简单明确,有很强的工程实用价值。而在初期计算资源相对匮乏的年代,无粘/粘性耦合的求解方法(Viscous/Inviscid Interaction method)受到了广泛关注,其中面元法+边界层模型的强耦合算法在很多方面仍然使用。
相比于无粘流动,粘性流动在壁面附近会产生速度梯度,进而导致质量流量亏损,如何从这种速度亏损建立无粘方法和粘性方法的耦合关系,是VII方法的关键。在无粘/粘性耦合求解方法中,主要有两种方法实现无粘和粘性耦合:
(1)在无粘求解固体壁面外覆盖一层网格或面元,在这层网格或面元位置处的当地切向速度与主流速度相等;
(2)考虑质量流量蒸腾的方法(transpiration method)
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