C语言实现的二维SIMPLE算法详解：入门CFD的基石

SIMPLE算法，全称为“Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations”，是一种广泛应用于工程领域，特别是流体力学和传热模拟的重要数值计算方法。由S.V. Patankar和D.B. Spalding在1972年提出，它通过半隐式方式求解质量、动量和能量方程，从而实现压力耦合。这种方法在商业CFD软件如ANSYS CFX和FLUENT中占据核心地位，是学习数值计算和CFD的基础。 帕坦卡在其著作《传热与流体流动的数值计算》中详细介绍了SIMPLE算法，但原著并未提供源代码，这对于初学者来说是个挑战。为了填补这一空白，作者将SIMPLE算法用C语言实现，命名为SIMPLE_C，并提供了详尽的文档，以便于理解和实践。SIMPLE_C主要针对二维直角坐标和结构网格，适用于模拟瞬态或平均状态下的单相流系统，包括流动、传热和反应过程。 然而，SIMPLE_C并非万能，它并不适用于高精度流场预测、多相流、三维流动、复杂几何结构等问题，也无法处理马赫数接近或超过1的高速流动。此外，关于SIMPLE_C的源代码，作者引用了两位同学orange01和moran在水木清华BBS上的FORTRAN版本代码，这些代码的版权问题在源代码中有所声明，但具体内容未在此处详述。 SIMPLE_C作为一个简化且易于理解的C语言实现，为学习者提供了一个实践SIMPLE算法的平台，但用户需明确其适用范围和局限性，对于更高级的应用需求，可能需要寻求更为专业和全面的工具或方法。