非定常不可压缩N-S方程的迭代压力Poisson方法研究

本文主要探讨了解非定常不可压缩Navier-Stokes (N-S) 方程的迭代压力Poisson方程方法。N-S方程是描述流体运动的基本方程，包括速度场和压力场的相互作用，广泛应用于流体力学和工程计算中。在实际应用中，当处理复杂的流动问题时，尤其是对于高雷诺数（Re）的流动，如Re=50和10000的驱动流，传统的求解方法可能会遇到困难。 文章作者提出了一种迭代压力Poisson方程的方法，与传统的压力Poisson方程方法相比，这种方法利用了压力的瞬时值，即两个连续压力增量（Δp和Δp_n），而不是直接作为未知变量。这种方法的优点在于它不需要对压力进行直接求解，而是通过迭代过程逐步逼近，从而简化了求解步骤，特别是在处理复杂网格和大规模计算时，可以提高计算效率和精度。 文中提及的应用了四阶准确的紧凑网格差分方案，这种方案将流体流动问题分解为局部操作，降低了内存需求和计算复杂度。通过这种方法，作者模拟了一个具有不同雷诺数的驱动流区域内的流动，验证了该迭代压力Poisson方程方法的有效性和适应性。 总结来说，这篇文章的核心知识点包括： 1. 迭代压力Poisson方程方法：一种替代传统压力求解策略的迭代算法，利用压力增量而不是压力值来逼近解。 2. 非定常不可压缩N-S方程：流动问题中的基本模型，用于描述速度和压力之间的动态关系。 3. 高雷诺数流体动力学：处理复杂流动情况下的重要参数，对算法性能有显著影响。 4. 紧凑网格差分技术：用于数值求解的高效工具，适用于大规模计算和复杂几何结构。 5. 实验验证：通过实际案例展示了这种方法在模拟驱动流中的适用性和有效性。 这篇文章对于解决高雷诺数的非定常不可压缩流体动力学问题提供了新的思考和可能的解决方案，对于数值计算和流体力学研究者具有较高的参考价值。