非定常不可压 N-S 方程的最小二乘算子分裂有限元法数值求解

• 作者: 水庆象 王大国
• 来源期刊: 计算力学学报
• 学科: 数学
• 关键词: 最小二乘算子分裂有限元法 N-S方程 方腔流 圆柱绕流
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 页码范围: 640-645
• 页数: 6页
• 分类号: O351.3|O242.21
• 字数: 3531字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7511/jslx201405016

摘要

采用最小二乘算子分裂有限元法求解非定常不可压N-S（Navier-Stokes）方程，即在每个时间层上采用算子分裂法将N-S方程分裂成扩散项和对流项，这样既能考虑对流占优特点又能顾及方程的扩散性质。扩散项是一个抛物型方程，时间离散采用向后差分格式，空间离散采用标准Galerkin有限元法。对流项的时间项采用后向差分格式，非线性部分用牛顿法进行线性化处理，再用最小二乘有限元法进行空间离散，得到对称正定的代数方程组系数矩阵。采用Re＝1000的方腔流对该算法的有效性进行检验，表明其具有较高的精度，能够很好地捕捉流场中的涡结构。同时，对圆柱层流绕流进行了数值研究，通过流线图、压力场、阻力系数、升力系数及斯特劳哈数等结果的分析与对比，表明本文算法对于模拟圆柱层流绕流是准确和可靠的。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王大国	西南科技大学环境与资源学院	25	59	5.0	5.0
2	水庆象	西南科技大学环境与资源学院	11	44	4.0	6.0