基于有限元法的散度自由隐式浸入边界求解

该文针对现有的浸入边界算法不满足连续性条件的问题,提出了散度自由的隐式浸入边界求解方法。将控制方程沿特征线展开进行时间离散,使用有限元法进行空间离散。通过直接力法求解附加体积力时,采用隐式方法,考虑了控制方程中附加体积力与压力的耦合关系。将附加体积力按是否与压力耦合分为两部分,分别求解。在分步法的求解过程中,速度校正在附加体积力和压力的迭代计算内完成,从而使计算结果同时满足无滑边界条件与连续性条件。以圆柱绕流为基准算例,验证了算法的可行性与准确性。同时验算了方柱匀速运动算例,对比了显、隐式求解方法的计算结果。