openfoam学习心得---牛顿流体相关公式理解、转换与整理!!!
openfoam学习心得—牛顿流体相关公式理解、转换与整理!!!
楼主是一枚土木狗,目前主要研究抗风,所以主要学习的也是不可压缩牛顿流体相关的理论。在学习过程中,关于牛顿流体不同的书籍上公式的模样大都不同,觉得没有融会贯通,现在梳理一下,相互推导重新理解一下。
在上一篇文章中—动量方程的推导提到过动量方程右边的f代表同一时刻控制体单位体积所受的力–控制体受面力与体力,抗风研究中,体力忽略不计,面力是控制体表面所受的力,需要利用散度定理等效为体力,等效公式如下:
其中f是有面力等效得到的体力, 为二阶应力张量,是二阶偏应力张量,p是各向同性应力,也是我们常说的压强。
牛顿流体假设与速度梯度成正比,是粘性系数,是第二粘性系数,S是应变率张量,一般有以下两种写法。分别对应着矢量形式与分量形式,由于不可压缩流体散度为0,所以不起作用,Skk就是散度。 是个算子,其下标i,j相等便取1,不相等就取0将上述式子带入等效体力f的方程中,就可以得到等效体力的方程,这里只引入了一个未知数p,以下是矢量形式,具体展开比较繁琐可查看《the Finite Volume Method in Computational Fluid Dynamics》第56页,结合动量方程的推导,至此,N-S方程的左边与右边,其涵义及分量、矢量形式均推导完成。下一篇推导RAS模型