不可压Navier-Stokes方程的一阶有限元解法

• 作者: 卞正宁 罗建辉
• 来源期刊: 湖南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 一阶系统 不可压缩流体 压力 应力精度
• 年，卷（期）: 2013,（7）
• 所属期刊栏目: 土木工程
• 页码范围: 41-45
• 页数: 5页
• 分类号: O351.2
• 语种: 中文

摘要

不可压Navier-Stokes方程求解的困难之一在于如何确定压力场并且同时要满足不可压条件.压力项在连续性方程中并不出现,但是却对速度起约束作用.为了解决这一问题,对于粘性不可压流动,提出了以速度和应力为基本变量,不含压力项的一阶流体动力学方程系统及对应的积分形式.采用有限元方法,对于速度和应力进行同阶插值,对于非线性对流项,采用牛顿迭代法进行处理,对于时间项采用后向欧拉方法.基于FreeFem++平台,对两平行平板间的稳态粘性流动及二维非定常圆柱绕流进行了数值计算.分别通过和精确解及标准算例的对比,验证了方法的可行性和有效性.采用不含压力项的一阶系统,避免了连续性方程中不合压力项给不可压缩Navier-Stokes方程求解带来的困难.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	罗建辉	湖南大学土木工程学院	25	170	9.0	12.0
2	卞正宁	湖南大学土木工程学院	6	5	1.0	2.0