单向耦合
如果固体足够小,就可以忽略固体对流体的作用力,只考虑流体对固体的作用力。
固体受到的力分为两种:压力和粘性力。在固体非常小的时候,粘性力占主导,某点处的粘性力等于粘性张量乘以法向,总的受力就是:
这里S代表固体的体积,法向指向固体外部。由于是单向耦合,因此不在固体表面[……]
渺渺苍天,星光烁烁,美丽家园球外乡
如果固体足够小,就可以忽略固体对流体的作用力,只考虑流体对固体的作用力。
固体受到的力分为两种:压力和粘性力。在固体非常小的时候,粘性力占主导,某点处的粘性力等于粘性张量乘以法向,总的受力就是:
这里S代表固体的体积,法向指向固体外部。由于是单向耦合,因此不在固体表面[……]
在初始时间[latex]t_0[/latex],在界面上放[latex]N_p[/latex]个粒子,用[latex]\mathbf{x}_p[/latex]表示粒子的位置。
显然,粒子跟着流场走,也就是:
由于是粒子,所以就是直接微分,没有什么物质导数之类的。
我们用有符号距[……]
根据文献[chen2008],使用Darcy-Brinkman-Forchheimer扩展模型描述孔隙流动的方程如下:
不可压方程:[latex]\nabla\cdot\vec{u}=0[/latex]
动量方程:[latex]\rho\frac{\partial \vec{u[……]
高速空气动力学的假设:
1)流体看做理想。因为惯性力/粘性力的量级是Re,高速气流雷诺数很大,可忽略粘性力。
2)视作绝热。携带热/传导热的量级是Re*Pr,其中Pr是普朗特数,量级为1,故可忽略传导热。
3)忽略重力。重力/惯性力的量级是Fr(弗劳德数),即V^2/Lg,高速空气动力学中V大L小,故可忽[……]
运动方程组:略
边界条件:固壁上满足粘性边界条件[latex]v_{\text{solid}}=v_{\text{fluid}}[/latex],自由面边界条件
粘性流体运动的一般性质:
a)有旋。原因是方程组中的粘性项可以写成[latex]\nu[……]
一维波动:[latex]Asink(x-ct)[/latex]
波长[latex]L=2\pi/k[/latex]
波数[latex]k=2\pi/L[/latex]
波数就是x前面的系数,代表[latex]2\pi[/latex]长度内有几个波。
对于一个固定点,相位每[l[……]
质量:[latex]M[/latex]
长度:[latex]L[/latex]
时间:[latex]T[/latex]
温度:[latex]K[/latex]
密度:质量除以体积,所以就是[latex]ML^{-3}[/latex]
速度:单位是[l[……]
“全拉格朗日”是:就去算一个个粒子,网格啥的一概没有。
“半拉格朗日”就“半”在,它每次用粒子方式Advect之后,就又回到了欧拉网格上。
具体地,第n+1步的A(i,j)等于第n步的A(x,y),其中(x,y)是(i,j)这个点在第[……]
Stable Fluids文章中使用特征方法解决Advection(对流)。
维基百科对特征方法的解释:
https://en.wikipedia.org/wiki/Method_of_characteristics
就是[……]
《流体力学》(上)(周光埛等,第二版)的第3章给出了这个方程的推导,这里列一下最终结果:
[latex]\begin{align*}
\boxed{
\frac{\partial\rho}{\partial t}+\frac{\partial(\rho u)}{[……]