源项
广义量
源项是一个广义量,它代表了那些不能包括到控制方程的非稳态项,对流项与扩散项中的所有其它各项之和。 在控制方程中加入广义源项,对于扩展所讨论的算法及相应的程序的通用性具有重要意义。若源项为常数,则在离散方程的建立过程中不会带来任何困难。一般情况下,源项是不为常数的,是所求未知量Φ的函数。此时对源项的处理十分重要,有时甚至是数值求解成败的关键
概念介绍
当源项是所求解未知量的函数时,较为广泛的一种处理方法是将源项局部线形化,即假定在未知量微小的变动范围内,源项可以表示成为该未知量的线形函数
关于源项的线性化处理要作以下说明:
4. 由代数方程迭代求解的公式:
可见,Sp绝对值的大小影响到迭代过程中温度的变化速度,Sp的绝对值越大(Sp<0),好像系统的惯性越大,相邻两次迭代之间Tp的变化越小,因而收敛速度下降,但有利于克服迭代过程的发散。
源项的定义步骤
应用步骤
要为一个或更多的区域定义源项,请遵循如下步骤(记住使用SI单位):
1. 在流体或者固体面板打开源项选项。
2. 设定适当的源项值,注意下面的注释:
l 要指定常数源项,在邻近源项框的下拉列表中选择(或者保持)常数,然后在框中输入常数值。
l 指定温度相关或者其它函数源项,你可以用边界轮廓(见边界轮廓一节),或者自定义函数(见自定义函数一节)。
l 记住你不应该只定义质量源项而不定义其它源项,请参阅定义质量、动量、能量和其它的源项一节。
l 因为你所指定的源项时提及源项,所以要确定源项的适当值,你要确定定义了源项的区域的单元的体积。要实现这一目标你可以为单元区域创建界面,然后使用等值线面板来显示问题中的区域的单元体积(在网格类别中)。
源项包括质量源项、动量源项、能量源项和湍流源项:
质量源项
如果你的问题只有一个组分,你可以简单的只定义那个组分的质量源项。质量源项的单位是kg/m^3-s。在连续性方程中(质量守恒方程),所定义的质量源项在S_m项中出现。
如果不止一个组分,你可以为每一个组分指定质量源项。除了最后一个你所定义的,每一组分(例如:h2,o2)将会有一个明确的源项列表。要为最后一个组分定义质量源项,请在质量源项框中指定数值。质量源项的单位为kg/m^3-s。在化学组分守恒方程(组分输运方程一节中的方程1)中,所定义的质量源项会出现在S_i^'项中。
动量源项
要定义动量源项,请指定X、Y和/或Z方向的动量项。动量源项的单位为N/m^3。在动量方程中(动量守恒方程),所定义的动量源项会出现在F_i项中。
能量源项
要定义能量源项,请指定一个能量项,其单位是W/m^3。在能量方程(能量方程一节中的方程1)中,所定义的能量源项会在S_h项中出现。
湍流源项
要定义k或e的源项,请指定湍流动能和湍流耗散速度项。其中,k源项的单位是kg/m-s^3,e源项的单位是kg/m-s^4。
所定义的k的源项会作为附加项出现在湍动能方程的右手边(比方说标准k-e模型的输运方程一节中的方程1)。
所定义的e的源项会作为附加项出现在湍流耗散速度方程的右手边(比方说标准k-e模型的输运方程一节中的方程3)。
参考资料
最新修订时间:2023-12-25 16:21
目录
概述
概念介绍
源项的定义步骤
参考资料