理论教育 ANSYS14.0/FLOTRAN瞬态项计算方法选择

ANSYS14.0/FLOTRAN瞬态项计算方法选择

时间:2023-11-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:单元矩阵的第一项为瞬态项,其一般表达式为:对于节点i,则有下角标i和j为节点号。图3-1 选择质量矩阵类型的设置面板程序提供了两种时间积分方法:纽马克法和向后差分法。用户使用下列方法选择瞬态计算积分方法:命令:FLDATA4GUI:Main Menu︱Solution︱FLOTRAN Set Up︱Transient Ctrl︱Time Integration Meth,弹出图3-2所示的选择瞬态计算积分法选择面板,在面板上用户可以选项时间积分为向后差分法和纽马克方法。图3-2 选择瞬态计算积分法选择面板

ANSYS14.0/FLOTRAN瞬态项计算方法选择

单元矩阵的第一项为瞬态项,其一般表达式为:

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对于节点i,则有

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下角标i和j为节点号。如果忽略式(3-4)中的第二项,则一致质量矩阵的表达式为

Mij=∫WieρCφWjed(vol) (3-5)

如果使用集中质量矩阵,则质量矩阵为

Mij=δij∫Wieρd(vol) (3-6)

式中,δij为Kronecker符号,当i≠j时,δij=0;当i=j时,δij=1。

用户使用下列方法选择质量矩阵类型:

命令:FLDATA38

GUI:Main Menu︱Solution︱FLOTRAN Set Up︱Transient Ctrl︱Mass Type,弹出图3-1所示的选择质量矩阵类型的设置面板。用户可在该面板上设置动量方程(Momentum equations)、湍流方程(Turbulent equations)、压力方程(Pressure equation)和能量方程(Energy equation)中质量方程类型:LUMP为集中质量矩阵,CONS为一致质量矩阵。

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图3-1 选择质量矩阵类型的设置面板

程序提供了两种时间积分方法:纽马克法和向后差分法。如果用户选择了纽马克积分方法,则节点公式使用隐式公式。下式中的当前时间步为第n个时间步,并且该表示式中包含了前一个时间步的结果(www.daowen.com)

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式中,δ为纽马克方法中的时间积分系数。

式(3-7)可以被重新改写为

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如果用户选择了向后差分法,则节点公式使用隐式公式。下式中的当前时间步为第n个时间步,并且该表示式中包含了前两个时间步的结果

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对于VOF分析,则式(3-9)被修正为仅有当前时间步和前一个时间步,即

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以上的一阶时间差分算法与当前的VOF对流算法相一致。

用户使用下列方法选择瞬态计算积分方法:

命令:FLDATA4

GUI:Main Menu︱Solution︱FLOTRAN Set Up︱Transient Ctrl︱Time Integration Meth,弹出图3-2所示的选择瞬态计算积分法选择面板,在面板上用户可以选项时间积分为向后差分法(Backward)和纽马克方法(Newmark)。

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图3-2 选择瞬态计算积分法选择面板

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