的离散化(discretization);所采用的离散化方法称为数值方法或数值格式。然后,通过电子计算机求解这些代数方程组,得到流场在离散的时间/空间点上的数值解(numericalsolution)。CFD也被称作流场的数值模拟、数值计算、数值仿真等。计算流体力学的研究步骤第一,问题的界定和流动区域的几何描述。流场的几何形状:源于对已有流动区域的测量或者新的产品和工程的设计结果。流动条件:雷诺数、马赫数、边界处的速度及压力等对数值模拟的要求:精度、所花费的时间。第二,选择控制方程和边界条件。在牛顿流体范围内,用Navier-Stokes方程描述。根据问题的特点,可以考虑定常或非定常,可压或不可压的流动模型。简化的数学模型:势流方程,Euler方程,边界层方程,薄层近似的Navier-Stokes方程等。边界条件通常依赖于控制方程。固体壁面条件,来流、出流条件,周期性条件,对称条件等附加的物理模型:湍流模型,化学反应等。第三,确定网格划分策略和数值方法。网格划分:结构网格、非结构网格、组合网格、重叠网格。网格可以是静止的,也可以是运动的,还可以根据数值解动态调整(自适应网格)。数值方法:有限差分、有限体积、有限元、谱方法等。数值方法和网格划分策略是相互关联的。第四,程序设计和调试。在网格划分策略和数值方法的基础上,编制、调试数值求解流体运动方程的计算机程序或软件。第五,程序验证和确认。验证(Verification):uratelyrepresentsthedeveloper’sconceptualdescriptionofthemodelandthesolutiontothemodel.确认(Validation):uraterepresentationoftherealworldfromtheperspectiveoftheintendedusesofthemodel.
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