【摘要】:SIMPLE算法是一种半隐式分离求解法,它属于基于有限体积法的压力修正法,是目前工程上应用最为广泛的一种流场计算方法。SIMPLE算法的基本思想是利用计算网格把流动区域分为离散的控制体积;在每个控制体积上积分控制方程,形成诸如速度、压力和温度等的未知离散变量的代数方程;把离散的非线性方程组线性化;求解该方程组,得到更新的变量值。
SIMPLE(Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations)算法是一种半隐式分离求解法,它属于基于有限体积法的压力修正法,是目前工程上应用最为广泛的一种流场计算方法。它的核心是采用“猜测-修正”的过程,在交错网格的基础上计算压力场,从而达到求解动量方程的目的。SIMPLE算法的基本思想是利用计算网格把流动区域分为离散的控制体积;在每个控制体积上积分控制方程,形成诸如速度、压力和温度等的未知离散变量的代数方程;把离散的非线性方程组线性化;求解该方程组,得到更新的变量值。在此,把数值解定义在网格中点(格心)上。在离散方程时,对流项采用二阶迎风格式,黏性项采用二阶中心差分格式。
每一次计算迭代的步骤如下:
1)计算结果是在目前的基础上不断更新。开始时,计算变量以初始流场为基础开始更新计算。
2)利用目前的压力值和表面质量流量,依次求解3个速度分量u、v、w的动量方程,以获得新的速度流场。
3)由于新获得的速度流场可能不满足连续方程,这时求解由连续方程和动量方程线性化而推导出来的压力纠正方程,从而对压力、速度场和表面质量流量产生必要的纠正,以满足连续方程。(www.xing528.com)
4)利用其他变量更新的数值求解湍流模型方程及辐射方程。
5)检查方程的收敛精度是否满足要求。
如果不满足收敛精度,则重新迭代计算,直到满足收敛精度为止。
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