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能量传播

求解 NavierStokes 方程与热方程耦合在一起的多物理问题:

这里, 为 vector-valued 的速度场, 是压力, 是单位矩阵。 分别为密度和动态粘度。 是流流体的热容量, 是温度.

指定参数和带有开口的矩形区域。

可视化区域。

指定 Prandtl 数 和 Rayleigh 数

建立一个粘性 NavierStokes 方程,该方程通过 Boussinesq 近似与热方程耦合在一起。使用指定的材料参数。

为所有边界墙处的速度设置无滑移边界条件。

设置参考压力点。

指定左侧墙面和右侧墙面之间的温差。

替换边界条件中的参数。

设置初始条件,使得系统处于静止状态。

使用指定的网格间距,监看时间积分的进展和求解 PDE 花费的时间,并对速度 和温度 进行二阶插值,对压力 进行一阶插值。

可视化区域边界。

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可视化压力的分布。

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可视化温度的分布。

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可视化速度场。

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用动画显示温度变化和速度流线。

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出于好奇,研究一下通过简单地交换切口位置产生的不同的速度场。

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