源項

源項是一個廣義量，它代表了那些不能包括到控制方程的非穩態項，對流項與擴散項中的所有其它各項之和。 在控制方程中加入廣義源項，對於擴展所討論的算法及相應的程式的通用性具有重要意義。若源項為常數，則在離散方程的建立過程中不會帶來任何困難。一般情況下，源項是不為常數的，是所求未知量Φ的函式。此時對源項的處理十分重要，有時甚至是數值求解成敗的關鍵。

基本介紹

• 中文名：源項
• 套用學科：數學
• 類型：廣義量
• 分類：質量源項、動量源項、能量源項

概念介紹

當源項是所求解未知量的函式時，較為廣泛的一種處理方法是將源項局部線形化，即假定在未知量微小的變動範圍內，源項可以表示成為該未知量的線形函式。

關於源項的線性化處理要作以下說明：

1. 當源項為未知量的函式時，線性化的處理比假定源項為常數更為合理。
2. 線性化處理又是建立線性代數方程所必須的。
3. 為了保證代數方程疊代求解的收斂，要求：

4. 由代數方程疊代求解的公式：

可見，Sp絕對值的大小影響到疊代過程中溫度的變化速度，Sp的絕對值越大（Sp<0），好像系統的慣性越大，相鄰兩次疊代之間Tp的變化越小，因而收斂速度下降，但有利於克服疊代過程的發散。

源項的定義步驟

套用步驟

要為一個或更多的區域定義源項，請遵循如下步驟（記住使用SI單位）：

1. 在流體或者固體面板打開源項選項。

2. 設定適當的源項值，注意下面的注釋：

l 要指定常數源項，在鄰近源項框的下拉列表中選擇（或者保持）常數，然後在框中輸入常數值。

l 指定溫度相關或者其它函式源項，你可以用邊界輪廓（見邊界輪廓一節），或者自定義函式（見自定義函式一節）。

l 記住你不應該只定義質量源項而不定義其它源項，請參閱定義質量、動量、能量和其它的源項一節。

l 因為你所指定的源項時提及源項，所以要確定源項的適當值，你要確定定義了源項的區域的單元的體積。要實現這一目標你可以為單元區域創建界面，然後使用等值線面板來顯示問題中的區域的單元體積（在格線類別中）。

源項包括質量源項、動量源項、能量源項和湍流源項：

質量源項

如果你的問題只有一個組分，你可以簡單的只定義那個組分的質量源項。質量源項的單位是kg/m^3-s。在連續性方程中（質量守恆方程），所定義的質量源項在S_m項中出現。

如果不止一個組分，你可以為每一個組分指定質量源項。除了最後一個你所定義的，每一組分（例如：h2，o2）將會有一個明確的源項列表。要為最後一個組分定義質量源項，請在質量源項框中指定數值。質量源項的單位為kg/m^3-s。在化學組分守恆方程（組分輸運方程一節中的方程1）中，所定義的質量源項會出現在S_i^'項中。

動量源項

要定義動量源項，請指定X、Y和/或Z方向的動量項。動量源項的單位為N/m^3。在動量方程中（動量守恆方程），所定義的動量源項會出現在F_i項中。

能量源項

要定義能量源項，請指定一個能量項，其單位是W/m^3。在能量方程（能量方程一節中的方程1）中，所定義的能量源項會在S_h項中出現。

湍流源項

要定義k或e的源項，請指定湍流動能和湍流耗散速度項。其中，k源項的單位是kg/m-s^3，e源項的單位是kg/m-s^4。

所定義的k的源項會作為附加項出現在湍動能方程的右手邊（比方說標準k-e模型的輸運方程一節中的方程1）。

所定義的e的源項會作為附加項出現在湍流耗散速度方程的右手邊（比方說標準k-e模型的輸運方程一節中的方程3）。