PDF《《计算流体力学》作业》

《计算流体力学》作业 王娴西安交通大学航天学院 1(

第二章) 如图所示,在一个二维平行板通道内的中心线上置有一个温度均 匀的正方形柱体,计算区域入口流体温度为 Tin = c,流速已达充 分发展,上下平板绝热,出口边界离开柱体比较远.

试写出层流、 稳态对流换热的控制方程组,并对所取定的计算区域写出流速及 温度的边界条件. u (y) Tin = c 绝热 绝热 Th 进口 出口 x y 推导二阶偏导的四阶精度差分(均分网格) 2(

第四章) 考虑函数 在(x, y)=(1,1) 处, (1) 计算 的精确值;

(2) 分别采用一阶前差,一阶后差及中心差分近似, 其中?x = ?y= 0.1,计算(1,1)处的估算值.计算它们与(1)结果的相对误差;

(3) 重复(2),只是?x = ?y= 0.01.将此时得到的有限 差分结果与(2)对比. ? ? , ? ? x y x y e e ? / , / ? ? ? ? x y ? ? / , / ? ? ? ? x y ? ? 3(

第四章) 试证明一维非稳态对流-扩散方程的隐式中心 差分(对流、扩散项)格式(1)无条件稳 定;

(2)是相容的. 4(

第四章) 数值求解一维线性对流方程: 给定初始分布: 5(

第四章)编程题 格式稳定性验证 1. 用LAX格式求解: (1)CFL=0.5时,t=0,t=0.8,1.2时刻的波形;

(2)CFL=1.2时, t=0,t=0.8,1.2时刻的波形;

2. 用FTCS格式求解: (1)CFL=0.5时,t=0,t=0.4,t=0.6时刻的波形;

(2)CFL=1.2时, t=0,t=0.4时刻的波形;

网格数=100 网格数=100 数值求解一维线性对流方程: 给定初始分布: 6(

第四章)编程题 数值粘性影响验证 1. 用LAX格式求解: (1)CFL=0.5时,网格数=100,t=0,t=1,2 时刻的波形;

(2)CFL=0.5时, 网格数=100,200,400, 800,t=2时刻的波形;

有一个二维稳态无源项的 对流-扩散问题,已知 . 四个边上的Φ 值如图所示, 其中Δx= Δy=2. 试利用(1)一阶迎风格式(FDM,FVM),(2)二 阶迎风格式(FDM)计算图中节点

1、

2、

3、4的Φ 值.

1 2

3 4 Φ =200 Φ =50 Φ =100 Φ =300 x y 7(

第五章) FLUENT模拟二维圆柱扰流: Re=5,20,200

8 上机实验报告 说明1: 5,6报告于第七周本课程结束之前提交电子版 文件名:学号+姓名+题号 (如:123张某6) 要求:用word或ppt制作,写出离散方程,结果并付程序. 说明2: 实验报告于考试之前提交电子版及纸质版 文件名:学号+姓名 要求:用word或ppt制作,报告内容包括: (1)问题描述;

(2)控制方程;

(3)边界条件;

(4)网格:图+说明;

(5)参数设定;

(6)求 解方法选取;

(7)流线图;

(8)结果分析