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[Fluent应用] 下板不动, 上板匀速平板间流动(Crank-Nicolson格式)

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发表于 2016-5-18 14:35 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  摘自《FLUENT流体工程仿真计算实例与分析》,程序略有修改
  两个间距为1cm水平平板,如下图所示:
3.jpg
  充满着运动黏度系数υ=1cm2/s的液体。上板做水平运动并在0.1s时间内,速度线性由0线性地增加到10cm/s,如下图所示:
4.jpg
  通过对N—S方程的简化,可由下面的抛物线方程来描述
5.png
  流动区域在z=0和z=0.1cm之间,初始条件为u(z,0)=0cm/s,边界条件为:u|z=0=0,u|z=1=Ucm/s,U为上板移动速度
  取Δz=0.1cm,Δt=0.001s,沿板的铅垂方向把空间离散为11等步长的节点,计算各点处的流速,边界条件可取节点i=1(z=0)和i=11(z=1cm)的流速
  求解方程的程序代码:
  1.   #include
  2.   #include
  3.   #include
  4.   using namespace std;
  5.   int main()
  6.   {
  7.   float u[100],u0[100];
  8.   float b,t,dz,dt,dif,difmax,temp;
  9.   int imax,imax1,iter,i,n;
  10.   dz=0.1;
  11.   dt=0.001;
  12.   imax=11;
  13.   for(i=1;i<=imax;i++)
  14.   {
  15.   u[i]=0;
  16.   u0[i]=0;
  17.   }
  18.   imax1=imax-1;
  19.   n=0;
  20.   t=0;
  21.   b=1.0/(1.0/dt+1.0/dz/dz);
  22.   cout<
  23.   cout<
  24.   <
  25.   <
  26.   <
  27.   <
  28.   <
  29.   <
  30.   <
  31.   <
  32.   <
  33.   <
  34.   <
  35.   <
  36.   do
  37.   {
  38.   t+=dt;
  39.   n+=1;
  40.   if(t<0.1)
  41.   u[imax]=t*100;
  42.   else
  43.   u[imax]=10;
  44.   iter=0;
  45.   do
  46.   {
  47.   difmax=0;
  48.   iter+=1;
  49.   if(iter>100)
  50.   exit(1);
  51.   for(i=2;i<=imax1;i++)
  52.   {
  53.   temp=u[i];
  54.   u[i]=u0[i]*b/dt+1.0*b/2/dz/dz*(u[i+1]+u[i-1]+u0[i+1]+u0[i-1]-2*u0[i]);
  55.   dif=fabs(temp-u[i]);
  56.   if(dif>difmax)
  57.   difmax=dif;
  58.   }
  59.   }while(difmax>0.00001);
  60.   for(i=1;i<=imax;i++)
  61.   u0[i]=u[i];
  62.   if(n0==0)
  63.   {
  64.   cout<
  65.   for(i=1;i<=imax;i++)
  66.   cout<
  67.   cout<
  68.   }
  69.   }while(n<1000);
  70.   cout<
  71.   return 0;
  72.   }
复制代码


  运行结果:
6.jpg





转自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_14d64daa10102wkq1.html

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