第 08 章 边界条件

第 8 章 边界条件 任何数值模拟都只能考虑真实物理区域或系统的一部分。区域截断会引入人工边界，必须在这些边界上指定某些物理量的值。此外，与流体接触的壁面构成物理区域的自然边界。边界条件的数值处...

8.2 固体壁面 8.2.1 无黏流动 在无黏流动中，流体沿表面滑动。由于没有摩擦力，速度矢量必须与表面相切，等价于表面法向没有流动，即 $$ \vec{ v}\cdot\vec{n}=0\qq...

8.3 远场 对翼型、机翼、汽车及其他构型周围的外部流动进行数值模拟，必须采用有限区域，因此需要人工远场边界条件。远场边界条件的数值实现必须满足两个基本要求：首先，与无限区域相比，截断区域不应对...

8.4 入口／出口边界 人们为 Navier–Stokes 方程的入口，尤其是出口（又称开放）边界条件，提出了多种数值实现方法 $ [22–26] $。这里重点介绍为叶轮机械应用发展的方法。适宜...

8.5 喷注边界 喷注速度和其他流动变量由给定的质量流量 $ \dot{m} $ 及喷注温度 $ T_{inj} $ 计算。这里假设质量沿边界法向喷入。对流通量采用式（2.21）计算，逆变速度 ...

8.6 对称面 若流动关于某条直线或某个平面对称，首先必须满足没有穿过边界的通量，即对称边界上的法向速度为零。此外，以下梯度必须为零： 标量沿边界法向的梯度； 切向速度沿边界法向的梯度；...

8.7 坐标切口 这种边界条件仅出现在结构网格中。坐标切口是人工边界，并非物理边界；它由计算坐标不同、物理位置相同的网格点构成一条线，三维时为一个面。这意味着网格经过折叠后与自身接触。11.1....

8.8 周期边界 某些实际应用中的流场沿一个或多个坐标方向具有周期性，此时只需在其中一个重复区域内模拟流动，并通过周期边界条件保证其与其余物理区域之间的正确相互作用。 周期边界有两种基本类型。第...

8.9 网格块之间的接口 在 3.1 节讨论结构网格空间离散时，已经指出通常无法在几何形状复杂的区域中生成单个网格（见图 3.4）。当时介绍了两种解决方法：多块方法和 Chimera 方法。下面...

8.10 非结构网格边界处的流动梯度 5.3.4 节已指出，中位对偶格式计算流动梯度时需要谨慎处理。如果在三角形或四面体网格上采用式（5.50）的 Green–Gauss 方法计算梯度，区域边界...

参考文献 [1] Kroll N, Jain RK. Solution of two-dimensional Euler equations—experience with a finite v...