同位网格SIMPLER算法模拟三维开口流：流动特性与速度剧烈变化

本文档主要探讨了"用同位网格算法实现三维方形开口流的数值模拟"这一主题，发表于2009年的纺织高校基础科学学报。作者张伟，通过介绍同位网格SIMPLEX算法，这是一种在数值模拟领域中储存量小、计算速度快的高效工具，用于处理三维复杂流场的问题。SIMPLEX算法在处理流体流动时，特别适合于固体壁面对流场的影响模拟，这对于石油、化工和材料等工业中的流动问题研究具有重要意义。 研究结果显示，平行于来流方向，流场的不同截面内，速度、压强和流线表现出显著的壁面效应，这意味着这些物理量在接近固体边界时会发生显著变化。同时，当雷诺数改变时，主流束附近的中轴速度v呈现出剧烈的变化，这反映了流动阻力和惯性力之间的动态平衡。雷诺数是一个衡量流体流动惯性力与粘性力相对大小的重要参数。 文章指出，尽管大型商用流体力学软件如CFX、FLUENT和PHOENICS广泛采用有限体积法，但SIMPLEX算法因其实施简便和处理压力速度耦合的优势，吸引了众多学者的关注。与早期的交错网格方法相比，同位网格方法简化了计算流程，特别适用于三维非结构网格的复杂场景。 该论文提供了一种有效的方法来模拟三维方形开口流，这对理解和预测实际工业生产中的流体动力学行为具有实用价值。同时，文章强调了同位网格算法在计算效率和精确度上的优势，为数值模拟领域的进一步发展贡献了新的视角和技术。