流体流动的有限体积计算中的空间守恒定律

摘要 在移动坐标系下的流体流动问题的数值解中，必须同时求解一个额外的守恒方程，即空间守恒定律，以及质量、动量和能量守恒方程。本文提出了一种将空间守恒定律纳入有限体积程序的方法，并将其应用于多个测试案例。结果表明，该方法有效且在所有满足时间精度的网格速度和时间步长下产生准确的结果。通过分析和测试计算还证明了，在数值解程序中不满足空间守恒定律会引入人为的质量源形式的误差。这些误差只有通过选择足够小的时间步长才能降到可忽略的程度，而这有时可能小于时间离散精度所要求的步长。