【摘要】:下面给出不同形式的N-S方程组。由流体的粘性本构方程得到直角坐标系下的N-S方程:如果忽略粘性的变化,认为粘性系数为常数时,式简化为矢量形式的N-S方程:对于不可压流,·v=0,则由式得到不可压流常粘性系数的N-S方程:在处理实际问题时,为提高边界附近数值计算的精度,常常使用贴体的任意曲线坐标系对方程求解。忽略质量力后,在直角坐标系中流体力学诸方程的统一形式可写为式中,R,S,T为粘性项;K为压力项。
下面给出不同形式的N-S方程组。
由流体的粘性本构方程得到直角坐标系下的N-S(Navier-Stokes)方程:
如果忽略粘性的变化,认为粘性系数为常数时,式(1-32)简化为矢量形式的N-S方程:
对于不可压流,∇·v=0,则由式(1-33)得到不可压流常粘性系数的N-S方程:
在处理实际问题时,为提高边界附近数值计算的精度,常常使用贴体的任意曲线坐标系对方程求解。根据直角坐标系中建立的流体力学诸方程,可利用雅可比(Jacobian)理论导出任意曲线坐标系下的流体力学诸方程。忽略质量力后,在直角坐标系中流体力学诸方程的统一形式可写为
式中,R,S,T为粘性项;K为压力项。
各项的表达式为
利用守恒方程坐标不变性方程式,将式(1-35)变换为(ξ,η,ζ)坐标系下相应的N-S方程:(www.xing528.com)
式中
其中,J为雅可比行列式,其表达式为
在可压方程中,密度是参变量而不是常数,方程组中增添一个能量方程。略去质量力、化学反应和辐射效应,在直角坐标系中的雷诺平均N-S方程组为
式中,
其中,
在以上各式中,Pr为普朗特(Prandtl)数,可取0.72;Prt为湍流普朗特数,取0.9;µ为分子粘性,由Sutherland公式确定;µT为湍流粘性;k为导热系数。
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