基于简化标记和单元(Simplified marker and cell,SMAC)方法,发展一种在任意曲线坐标系中求解三维非定常不可压湍流Reynolds时均方程的隐式数值方法。控制方程包括以逆变速度为变量的动量方程、压力Poisson方程和k-ε湍流模型方程,控制方程的离散在三维标记和单元(Marker and cell,MAC)交错网格系统中进行。为提高方程数值计算的稳定性,动量方程、k方程和ε方程对流项离散均采用Chakravarthy-Osher总变差衰减(Total variation diminishing,TVD)格式。动量方程、k方程和ε方程离散后的代数方程组采用循环三对角阵算法(Cyclic tridiagonal matrix algorithm,CTDMA)方法进行求解,Poisson方程离散后的代数方程组采用Tschebyscheff超线性松弛(successive linear over relaxation,SLOR)方法交替方向迭代求解。用该方法自编程序对简化后的射流放水阀内非定常流场进行数值模拟,计算结果和试验结果吻合。
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