自动计算最优松弛因子的稳态Navier-Stokes方程求解方法

摘要

一种流体力学计算技术领域的自动计算最优松弛因子的稳态Navier‑Stokes方程求解方法，包括以下步骤：第一，对动量方程进行有限体积离散，得到半离散形式的方程；第二，对半离散形式的方程使用松弛因子得到松弛之后的方程；第三，求解松弛后的方程得到速度的预测值,并构建中间速度；第四，根据连续性方程构建压力方程；第五，求解压力方程得到压力场，对压力场使用松弛；第六，根据松弛后的压力修正速度场，第七，求解湍流输运方程，更新湍流场。本发明基于对SIMPLEC算法的求解流程进行误差分析，推导出速度场的最优松弛因子的公式。在此基础上，本发明还对最优松弛因子的实际使用进行了改进。经过改进后的流程在保证计算稳定性的前提下，大大提高了收敛速度。