概念介紹
當源項是所求解未知量的函式時,較為廣泛的一種處理方法是將源項局部線形化,即假定在未知量微小的變動範圍內,源項可以表示成為該未知量的線形函式。
關於源項的線性化處理要作以下說明:
當源項為未知量的函式時,線性化的處理比假定源項為常數更為合理。
線性化處理又是建立線性代數方程所必須的。
為了保證代數方程疊代求解的收斂,要求:
1.當源項為未知量的函式時,線性化的處理比假定源項為常數更為合理。
2.線性化處理又是建立線性代數方程所必須的。
3.為了保證代數方程疊代求解的收斂,要求:
4. 由代數方程疊代求解的公式:
可見,Sp絕對值的大小影響到疊代過程中溫度的變化速度,Sp的絕對值越大(Sp<0),好像系統的慣性越大,相鄰兩次疊代之間Tp的變化越小,因而收斂速度下降,但有利於克服疊代過程的發散。
源項的定義步驟
套用步驟
要為一個或更多的區域定義源項,請遵循如下步驟(記住使用SI單位):
1. 在流體或者固體面板打開源項選項。
2. 設定適當的源項值,注意下面的注釋:
l 要指定常數源項,在鄰近源項框的下拉列表中選擇(或者保持)常數,然後在框中輸入常數值。
l 指定溫度相關或者其它函式源項,你可以用邊界輪廓(見邊界輪廓一節),或者自定義函式(見自定義函式一節)。
l 記住你不應該只定義質量源項而不定義其它源項,請參閱定義質量、動量、能量和其它的源項一節。
l 因為你所指定的源項時提及源項,所以要確定源項的適當值,你要確定定義了源項的區域的單元的體積。要實現這一目標你可以為單元區域創建界面,然後使用等值線面板來顯示問題中的區域的單元體積(在格線類別中)。
源項包括質量源項、動量源項、能量源項和湍流源項:
質量源項
如果你的問題只有一個組分,你可以簡單的只定義那個組分的質量源項。質量源項的單位是kg/m^3-s。在連續性方程中(質量守恆方程),所定義的質量源項在S_m項中出現。
如果不止一個組分,你可以為每一個組分指定質量源項。除了最後一個你所定義的,每一組分(例如:h2,o2)將會有一個明確的源項列表。要為最後一個組分定義質量源項,請在質量源項框中指定數值。質量源項的單位為kg/m^3-s。在化學組分守恆方程(組分輸運方程一節中的方程1)中,所定義的質量源項會出現在S_i^'項中。
動量源項
要定義動量源項,請指定X、Y和/或Z方向的動量項。動量源項的單位為N/m^3。在動量方程中(動量守恆方程),所定義的動量源項會出現在F_i項中。
能量源項
要定義能量源項,請指定一個能量項,其單位是W/m^3。在能量方程(能量方程一節中的方程1)中,所定義的能量源項會在S_h項中出現。
湍流源項
要定義k或e的源項,請指定湍流動能和湍流耗散速度項。其中,k源項的單位是kg/m-s^3,e源項的單位是kg/m-s^4。
所定義的k的源項會作為附加項出現在湍動能方程的右手邊(比方說標準k-e模型的輸運方程一節中的方程1)。
所定義的e的源項會作為附加項出現在湍流耗散速度方程的右手邊(比方說標準k-e模型的輸運方程一節中的方程3)。