有限体积法为什么自带的质量守恒呢?

发布时间:2024-05-14 10:21 发布:上海旅游网

问题描述:

有限元方程很难使质量守恒,有限差分不能使质量守恒,而有限体积法INTRINSICLLY使质量守横. 这是为什么呢?

问题解答:

1,有限差分和有限元是基于微分型的方程。 而有限体积是基于积分型方程。
2,在有限体积计算中,将计算区域划分为一系列不重复的控制体积,并使每个网格点周围有一个控制体积;将待解的微分方程对每一个控制体积积分,便得出一组离散方程。
3,你想想你如何得到守恒律的呢,别说是质量了,其它类型守恒也一样。是不是在场中取出一个微元来,这个微元无限小呢。但事实上我们在求解时,不可能在无限小的空间上求,对吧。
4,这个就是积分型方程离散的好处,你无限小不能达到,那就取个体积,在这个体积上积分呀,只要你模型建立好,这个积分在数学上没任何条件。在每一区域上就是守恒的,这个不难理解,学过高数就明白,你想想微分和积分的意义吧。
5,我们建立的模型都是有物理意义的,既然数学上完美守恒,物理意义当然也是直观的,这个体积就代表了物理量在这个体积上的积分了。也守恒了。

明白了没。不明白你去看看微分和积分的关系。最简单的,你看一下微分和积分的几何意义。你把定积分的积分区间分成多少份,它的各积分加起来还和原来一样的。但是微分就不行。只能用插值的来实现。那一定有误差呀。这就是有限体积用积分型方程的好处了.

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