Патанкар С.В., Сполдинг Д.Б. - Тепло- и массообмен в пограничных слоях (1062125), страница 25
Текст из файла (страница 25)
След) ет отметить, что К)(А0=-О устраняет влияние радиуса только поперек с.юя. пеосчевпость рвдлуса продольной кривизны в направлении движения, сслл таковое пзмснсние уществует, всегда учитывается в расчетах. Перечень условных обозначений мишияяого языки еФОРТРАНм Ниже прявелсп гырсчень всех наиболее важных условных обозначений программы. Остальные услов пые обозначения нс требугот специальных пояснений. Там, где зто возможно, яспольз)ются лх алгебраические эквиваленты. Прп необходимости указания на тесную связь условного обозначения с кош !ге» лой подпрограммой приводится название этой подпрограммы. РВС АМ и? "и Символ языка «ФОРТРАН» А (3, !) АЗЕ (Я) АЛ (!) Л)РВ ЛК ЛС А(.МО ЛМ а полн и Унолн г Ф т нли з полн К яыз т "з (рп) Значение Подпрограмма СОЕРР, БЕ(Р %ЛИ., ЯЕ(Р АгЕРР УЕРР, ЕХТВМ Л(АЯБ )РР1, !ТР2 )г!ЯСО СОЕРР, ЯС!Р ЪЛЕЕ ! ОЕРР, В(.1Р ВОБЛ(СЕ ЯЛО, ((ЕЛОТ СОЕРР, 5С1Р СОЕРР ПЕГ(З!Т\' РВЕ ВОПРОСЕ Л!Л!В, С01!РР АгЕРР, СОЕРР %'Р1, %'Р2 !.
Е!(СгТН СОЕРР )ч'Л!.1 РВС 1!(ОР(2) 1!НО!(2) 1)(ТО КАЗЕ ) трли., В!.и. МЛ!'г( КЕХ К!М К)(АО ((ЕЛОК ВЕО!(ч( ЛМ1 АМО ЛО (!) В(1, !) ВЕТЛ ВП (1) С(1, !) СЯ СЕЛИТРА С(! (1) 0(а, 1) ОЕХ ОРОХ 08 ОХ ЕА(0 Р (.1, 1) Р)( (Ы (!), 02(1), 03(!) г!Ай)Л (5) !КО гп "г р (приведенная величина) !а В 3 "гг соз а С (г!д(г)Ф) ы р (приведенное значение) др дх (дд дФ) (хп — х,) Рзо (рдр дх) (рие) Ф Проон в определении у, !В на Т Равняется 1 нлн 2 в зависимости от того, задано ли Ф, пли У 1ВР лля грнниггы Е !л(0 ллн границы г Число выполненных интегрирование Равно ! илн 2 в зависимости от того, является ли стенка границей Задается граница Е Задается граница I При нулснои значении исключается влияние ралгг!лса попере ~ной кривизны У Р„ Р„Р,, Р, 6'н р/)и %Е2, РРЛ 1.
СОЕЕ(г %Е2, %'гЛЕ1. СОЕЕ)С 'н'Л1.С 'гррй СОЕЕР )У(г! утри ачв, аг чг йпй,ч )гЛВ СОЕНг ЭЕг! ЗТу М'Е! %'Е2 Гг /г!' /~2' /гг г '(йпе) /х (нгг (Фз — Ф)г г,, х,. з, СОЕ ГЕ Ъ'Л!З 1 Е)чСТН ЕЕС, )(Л0 МЛ(Н ХР у (!) уЕМ Т1Р УЕ КЕЛОУ 1.Е)Ц)ТН 'СЕ!г(г. 11,Ь(Г)Т(1 (г)Р! )г(РЗ )ь(РЗ 1(РН ОМ (1) Р, Р(1) Р1, Р2, Рй РЕ! РР, Р)1 (1) РРЕЕ (1) РКТ Я Р (( (!) )(1 (1А КЗ (!!!О (1) Я З1 (1 ), З2 (!), Зй (!) ЗЛ ББ ЯС (1) ТЛЕЕ ТЛ Е( О (!) ЕЛ1ЛХ (/М)г/ Х ХЕ Число дифференциальных уравнений, решземых в частных производных Л" + 1 й/+ 2 гу+ З Число Ф уравнений Мнкгинлльнос зннченне и Мпннинльное зня ~еннг н хо Значение х, определягошее конец интегрировлния Знзчсние х, предшссгвшопгее хг.
г/ Н длгг точки нйлнзи г! чинны Е р пля точки вйлггзгг грнницы / П1-3. ОПИСАНИЕ ПОДПРОГРАММ На рис. П1-3.! представлена схема функционирующей вычислительной прогрз»- мы, поясняющая последовательность операций, внутреннюю соподчиненность разлнч. ных частей программы и кратко нх функции. Она создает общую карту, иллюстрирующую взаимосвязь отдельных подпрограм:л, к описаниям которых мы сейчас приступаем. Сводка всех подпрограмм дзяа в 6 П1-5. Используемые ниже чсловиые ооознзчения языка «ФОРТРАН» бьшн пояснены нзмн выше. П1-3-1. Подпрограммы общего назначения Глазная подпраграл>ма МА1Н Строго говоря, ее нельзя именовать «полпрограммой» в смысле терминологии языка ФОРТРАН, однако в нашем методе это пестель важно, С нее начинаются счет и контроль последовательности операций и выбор последующего шага иптеграрования.
Подпрограммы, пряведенные в перечне 6 П1-5, опираются на равенство (2.8-16), связывз>ощсе размер шага со степенью увлечения через гран>щу слоя; вычисли>ель может изменить их по своему усмотрению. Для установления скорости внешнего течения на свободных границах используется уравнение Эйлера. Прп задании на граница~ специальных условий, перечисленных в 6 2.6, испытанные значения соответству>ощих завися»ых переменных устанавлнва>отся после интегрирования с использованяем соотношений для величин скольжен>ш, приведгнных в 6 2.5.
Использование команды ЗС(1) носит временный характер. Новые значения (фз — ф>) получаются здесь с помощью уравнеяий (2.8-6). В подпрограмме содержится условие автоматического прекращения счета в сл)чзе, когда х превышает предопределенное заранее значение Х!.; рзс >етчик может изменить по свое»! усмотреии>о зто условие. Подпрограмма СОЕЕР Является по су>цеству сердцевиной программы. Опа предназначена для введения коэффициентов Л„, В, С уравнений (2.4-35), а также коэффициентов Л, В, С уравнений (2.4-31) для каждого Ф-уравнения н всек промежуточных точек сетки.
Она н;шипастая с вычисления й>-коэффициентов уравнения скороси> с последующим определением С.величин, входящих в конвективный член. Затем разлвчные члены группируются согласно равенствам (2.4-36] — (2.4-38) и (2.4-32) — (2.1-34). Для этой цели использу>отса различные накопительные устройства машинной памяти. Полученные такие образом совокупности величин дополняются коэффициентами полстрочпьыш индексами 2 и А 52, которые вырабатываются с помощью спецнальноп поди огрзммы БГ!Р. )к ее рассмотрению мы сейчас и переходим.
!адлраграмл>а ЗЕ)Р. Представленные в 6 2.5 соотношения связывают велич>пиа скольжения с соссдннмп истинными величинами и содержатся з виде соотзетсга>ю щих коэффициентов в подпрограмме ей)Р Эти коэффицленты вычисляются лля обе>ш границ ! в Е в зависимости от хзрактера границы.
В случаях. когда граняшй является линия симметрии, рзсчсты плоского и осссимметричных течений различаются между собой. Есгш границей служит степка, то граяичнос условие вводится полпрограч мой 1»ВС. Тогда д.>я величин скольжения ясчользуются различные соотношения з зззиснмосгп от то>о, задается .>и яз стенке потоя либо Ф-велпчинз.
??одарагдамяа ЗОН'Е. Содержит математические оперзции (описанные з $2.7) непосредственно роше>ия системы >равнений типа (2? 1). Подпрограмма вводпшя командой САП. ЗОЕНЕ (А, В, С, Е, ХР3], гле А. В. С вЂ” таблппы залаиныт коэффицие>пов, Г .— таблица Ф-величин, а НР;3 опрдсляст размер таблицы Г, включащей известные значения на границах.
Подпрограмма КЕАОУ. После каждого >штегрирования мы получаем новые «на>ения и и других Ф-величин для зпаченна >з. Подпрограмма КЕЛОУ производит вы числсиие соответствующих рзсстоя>шй по нормали ординат В н радиусов попсре мой кривим>ы г для каждой точки сетки. Это позволяет осуществить переход к слет>юшей оперзции интегрирования. Подпрограмма )(ЕАОУ требует введения величин плотности р во всех точках сетки и задания характеристик г, и а. Оии заимствуются из подпрограмм ОЕНЗТУ н КАП Формулы, используемые з подпрограмме )(ЕАОУ, приведены в равд. 2.8-2.
П1-3-2. Подпрограммы ввода физических гипотез Пад>>раграмма НЕГЕ Преднззнзчена для ввода величины Р»а в саответствш . с пс >ользуе»>ой гипотезой. Вво > осуществляется командой СА1.1. НЕЕР (1+1-1-1, ЕМО), которая означает, что требуемое значение Р„ю ЕМН .го:пкпо бьмь вы шслено посередине между линиями сетки 1, 1+1. В протри»же, приведенной в % П1-5, используется гялотсзз о п»ти смешения в форме уравнения 11 3-51. Характерная длина у~ согласно определению равд.
2.8-3 вводитя шьгпрограммой 1.ЕХПТН, СОМЗТ Вдодятсл Величины конста~т ачвза ВЕО1М В д гга.каленых прогрилей, «тгсление Величин ы САВВ сагеКт Детали си.окончание еайвраиаы САЬС ВЕЗЕМ САНЬ ЯЕАОЧ ЬЕМФТН Вычисление ут Сдьь ьемзтн САЬЬ гитин емт1гм Вычисление тг и тг дОЯ сдободкой границы и линии синнетрии Выбор продольного шага — . --. САЬЬ РЙЕ РВЕ Вдодятся Величиньч -д— й,о Ую нет нептся ли сгпенка р САЬЬ МАЗЕ МА 55 Вдодятся Величины тн на стенке САЬЬ ИгАЬЬ ОАьь ООтРтут Детали сн. окончание диагранни САЬЬ ЗОЕРГ САЕь ЗОЬЧЕ ОСТРОТ Печатаются результаты Вычисление йгр -Тг )р Детали 1 сн.пргздолзкгние диаграммы ! 3 облюдено ли пределыюе услобиег ЗОЬЧЕ Реигаются алгебраи.чсскис урад- нению последодательной поде;по-', кобнои Остал оРка Рнс.
П!-3.1. Начало. Поопрогрллма ЕЕг1ПТН. Предназначена для вычисления характерной тотщпнь слоя в соответствии с определением равд. 2.8-3, Вначале рззыск:гваются макси»~альиос и минимальное зпзчения скорости, затем обслсдуются области вблизи обвит гранил В»ала1зк лзминарного движения можно обойтпсь без втой подпрограммы. Лапиая подпрограмма, котя и предназначена в первую очередь для пог у кипя линейного масштаба длины пути смешения, допускает испол»ыовзнне в дружи поляк.
рго Ее, например, можно применить для нычисления характерного размера уд, в задачах о свободный нли пристеиочной струях. Величина у!П,представляет расстояиие до точки, в которой скорость составляет половину максимальной скорости. Подпрогралтма ВИТЕЙ. Служит для вычисления ннтенсивностея увлечения т" т и т 'в через свободную границу нлн границу, совпадающую с линией симметрии. На линии симметрии величина т" принимается равной нулю. В тексте программы, помещенном в й ГГ 1.5, для свободных границ использ)потея соотношения (2.8-8) и (2.8-4). Лля ламинарных течений либо для задач, базирующихся на гшых гипотезах относительно рею используются другие подходяшяс выражения.
Лаже для задач турбулентного движения, опирающихся на гипотезу о и) тн сношения, расчетчик сохраняет свабоду вводить другие соотношения,тля потоков узле чення через границы слоя (естественно при соблюдении нзвестнои осторожности) . Подпрограмма %АРЕ. Ее назначение — расчет показателей степени 5 н у дтя ирпстсночной области. Вта подпрограмма, очевидно, ггспользуется лишь тогда, когда существует граница, совпадающая со стенкой. Подпрограмча, помимо этого, выдает величины касательных напряжений па стенке и разлн шые потоки степки, заичст вуя основп) ю информацию из двух других подпрограмм, %Г! н ((ГЕ2, обьеднняющих соотноше|шя лля потоков стсихи.