如何使用SIMPLER算法模拟上convected Maxwell流体绕过圆柱时的流场特性?请解释在临界速度前后drag force和热传递如何变化。
时间: 2024-11-01 11:09:27 浏览: 30
SIMPLER算法是一种高效的数值模拟技术,特别适用于处理复杂的流体动力学问题。在进行上convected Maxwell流体绕过圆柱的模拟时,我们可以通过以下步骤实现流场特性的分析:
参考资源链接:[1990年非牛顿流体粘弹性圆柱绕流的数值模拟](https://wenku.csdn.net/doc/2317hii2bg?spm=1055.2569.3001.10343)
1. 对流场进行适当的网格划分,确保在圆柱附近有足够的分辨率以捕捉粘弹性流体的流动特征。
2. 利用SIMPLER算法初始化速度场和压力场,同时需要设置合适的边界条件和初始条件。
3. 在每个时间步中,先求解动量方程来获得速度场的初步解,然后利用连续性方程来修正压力场,以此来满足流场的物理约束。
4. 在求解过程中考虑上convected Maxwell流体的本构关系,特别是在计算应力张量和粘弹性效应时。
5. 重复步骤3和4直到收敛,即速度场和压力场的变化满足预设的误差容忍度。
在数值模拟中,观察到drag force和热传递的变化模式会随着流体速度的不同而变化。在临界速度以下,drag force和热传递与流体速度之间存在线性关系;而超过临界速度后,这种线性关系不再成立,drag force和热传递的变化趋势变得平缓,显示出粘弹性流体与牛顿流体不同的流变行为。
要深入理解这一现象,可以参考《1990年非牛顿流体粘弹性圆柱绕流的数值模拟》这篇文章。该文献详细描述了如何应用SIMPLER算法以及如何处理非牛顿流体特有的本构关系。通过该文献的学习,不仅可以掌握如何设置和调整算法来模拟上convected Maxwell流体的特性,还能了解到实验与数值模拟之间的比较和验证,从而对整个流场特性的变化有更加全面的认识。
参考资源链接:[1990年非牛顿流体粘弹性圆柱绕流的数值模拟](https://wenku.csdn.net/doc/2317hii2bg?spm=1055.2569.3001.10343)
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