冷卻劑流計算範圍

若要以數值方式解出網路中的流,則必須以代數方式表示計算範圍的網路。

冷卻劑流解方案是一種節點方法,是根據 Patankar 和 Spalding 知名的 SIMPLE 演算法。給定一系列平行通道 (如圖 1 所示),有三個分支 1、2、3,在接合處 A 分散,然後在接合處 B 又會合,這個流網路基於計算目的必須分為幾個節點和元素。

圖 1. 平行流經網路的流

圖 2. 平行流網路的計算範圍

在圖 2 中,使用與圖 1 相同的一系列平行通道,節點以字母表示,元素以號碼表示。每個元素接合兩個節點。考慮節點 D,有 4 個相關聯的分支。節點 D 透過元素 2、4、5、7 連接至節點 A、C、E、G。以代數方式,這可以表示為節點 i 透過元素 eij 連接至相鄰節點 nij ,其中 j 是與節點 i 相關聯的分支數。

連接箭頭顯示元素的方向。網路中的每個節點都有一個與每個分支關聯的連接運算子,決定分支中的流動方向。當連接箭頭指向節點,對鄰接節點的連接運算子是 (+)。因此對於節點 D 而言,當中只有一個連接運算子指向它,唯一的正連接運算子是對節點 C。其他三個連接運算子全部都是 (-)。

網路中的每個節點,都必須同時滿足連續方程式和溫度方程式。功能原理方程式必須表示網路中每個元素的壓降關係。