5.5.3　运行结果与分析

5.5.3　运行结果与分析

对于本节的模型，考虑Re=100时的流动，流场的涡量图如图5.17所示。

图5.17　涡量图(书后附彩插)

涡量是描述漩涡运动最重要的物理量之一，其定义为流体速度矢量的旋度，涡量的单位是秒分之一(s-1)。涡旋通常用涡量来度量其强度和方向。在流体中，只要有“涡量源”，就会产生尺度大小不一的涡旋。二维情况下的涡量计算公式为

相应的MATLAB代码如下：

上述代码多次用到的“'”是计算过程中需要用到的“矩阵转置”计算，diff()是求一阶差分函数。

二维情况下的速率场如图5.18所示，其中入口平均流速U in=0.1。

图5.18　速率场(书后附彩插)

速率计算公式为

相应的MATLAB代码如下：

注意到以上流场中最大的无量纲速率超过了0.2，虽然程序能稳定运行，但是实际分析时，需要考虑到当流动超过了0.3Ma后，流动会体现出可压缩性。因此，如果考虑不可压缩流动，那么最大的无量纲速率一般不超过0.17，即0.3×c s≈0.17。在这种情况下，为了控制流场最大速度不超过0.17，在设置入口流速时，要调低当前U in=0.1的设置，以U in=0.05为宜。