文档介绍：MOE KLTFSE
数值传热学
(Numerical Heat Transfer)
第二章计算区域及控制方程的离散
主讲陶文铨
西安交通大学能源与动力工程学院
热流科学与工程教育部重点实验室
CFD-NHT-EHT CENTER
2012年9月24日,西安 1/41
MOE KLTFSE
第 2 章教学目录
网格生成(区域离散化)
建立离散方程的Taylor展开法及多项式拟
合法
建立离散方程的控制容积法及平衡法
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网格生成(区域离散化)
区域离散化的任务及方法分类
网格系统表示方法
不同区域离散方法简介
结构化网格内接点与外节点法的比较
网格独立解
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网格生成(区域离散化)
区域离散化的任务及方法分类
将所计算的区域分割成许多不重叠的子区域,确
定每个子区域中节点的位置以及所代表的控制容积。
离散结果得出五种几何信息:
(1) 节点(node) :所求解未知量的位置;
(2) 控制容积(control volume):实施守恒定律的最
小几何单位;
(3) 界面(interface) :控制容积的分界位置;
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(4) 网格线(grid lines) : 沿坐标方向相邻节点连接
成的曲线簇。
(5) 节点间相互关系: 记录每个节点的左邻右舍。
(节点之间的相互影响在方程离散步骤中确定)。
2. 区域离散方法分类
(1) 按照节点间的关系:结构化网格与非结构化网格。
(2) 按照节点的位置:内接点法与外界点法。
网格系统表示方法
网格线-节点间连线,用实线表示;界面为虚线;
节点间距离- ;界面间距离- x 。
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节点间距
网格线
界面
界面间距
区域离散方法简介
(1)结构化网格(structured grid):节点位置排列
有序,邻点间连接关系的模式固定不变。
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(2)非结构化网格(unstructured grid):节点位置排
列无序,邻点间无固定的连接关系模式,邻点间
的连接关系的生成与存储是网格生成的主要内容。
结构化网格(a) 结构化网格(b)
5个单元
非结构化网格
6个单元
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结构化与非结构化均有内接点与外节点两种布置。
(3)结构化网格的内接点与外节点法
(a) 外节点法:节点位于子区域的角顶;控制容积界
面位于两节点之间;生成过程:先节点后界面;称为
Practice A, 又称单元顶点法(cell-vertex)。
子区域
控制容积
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(b) 内节点法:节点位于子区域的中心;子区域即为
控制容积;生成过程:先界面,后节点,称为
Practice B, 又称单元中心法(cell-centered)。
子区域即为控制容积
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内节点法网格生成过程
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