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发布于 2023-12-27 / 79 阅读 / 0 评论 / 0 点赞

cfd常见求解算法

有限体积法/Finite Volume Method (FVM)

这是一种基于离散化方程的方法,将连续的偏微分方程转化为离散的边界条件方程,然后通过迭代求解得到网格上的压力、温度等物理量。FVM可以处理各种类型的边界条件,如静止边界、压力边界、温度边界等。FVM也可以处理各种类型的网格划分,如单元网格、多元网格、非均匀网格等。

有限差分法/Finite Difference Method(FDM)

有限差分法是一种直接求解离散化方程的方法。它将计算域划分为一系列网格点,并使用差分近似来求解偏微分方程。这种方法在处理规则几何形状和边界条件时比较简单,但对于复杂问题,有限差分法可能难以处理。

有限元法/Finite Element Method (FEM)

这是一种基于有限元理论的方法,将连续的偏微分方程转化为有限个节点上的微分方程组,然后通过迭代求解得到节点上的位移、应变等物理量。FEM可以处理各种类型的边界条件,如静止边界、压力边界、温度边界等。FEM也可以处理各种类型的网格划分,如单元网格、多元网格、非均匀网格等。

拉格朗日法/Lagrangian Method(LM)

拉格朗日法,也被称为随体法或跟踪法,是描述流体运动的一种方法。它以某一个流体质点的运动作为研究对象,观察这一质点在流场中由一点移动到另一点时,其运动参数(如位置坐标、速度、加速度等)的变化规律。通过综合所有流体质点的运动参数变化,可以得到整个流体的运动规律

谱方法/Spectral Method(SM)

谱方法是一种高精度的数值方法,它使用傅里叶级数或其它类型的级数来展开流场变量。这种方法具有高精度和并行化的特点,但只适用于规则几何形状和边界条件。

边界元法/Boundary Element Method(BEM)

边界元法是一种只考虑计算域边界的数值方法。它使用基函数来展开边界条件,并通过求解边界上的积分方程来求解流场变量。这种方法适用于具有复杂边界条件的问题,但计算量较大。

物种迁移模型/Species Transport Model (STM)

描述了在模拟过程中系统与外部环境之间的物种交换条件,这可能包括入口、出口或特定表面上的反应条件。可以应用于多种领域,例如燃烧模拟、大气化学、环境工程等。在燃烧模拟中,它用于跟踪燃料和氧气等化学物质在燃烧过程中的分布和反应。在环境工程中,它可以用于模拟化学污染物在大气或水体中的输运和扩散。

单元耦合法/Cell-Coupled Method (CCM)

这是一种基于单元耦合原理的方法,将连续域和单元域之间建立耦合关系,然后通过迭代求解得到单元域上的压力、温度等物理量。CCM可以处理各种类型的边界条件,如静止边界、压力边界、温度边界等。CCM也可以处理各种类型的网格划分,如单元网格、多元网格、非均匀网格等。

格子波尔兹曼法/Lattice Boltzmann Method (LBM)

LBM基于格子玻尔兹曼方程(LBE),从介观尺度描述流体运动。其通用表达形式为:左边为迁移项(streaming term),右边为碰撞项(collision term),fi 为粒子分布函数。通过对粒子分布函数进行积分处理,可以得到流体密度、宏观流体速度、流体压力等宏观物理量。


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