快速傅立叶转换与有限元素法求解黏性不可压缩流经过圆柱体之比较

摘要

本研究以两种混合的数值方法求解黏性不可压缩流经圆柱体之瞬时流场并比较其优劣.针对此类的流场,其统御方程可采用二维圆柱坐标不可压缩之Navior-Stokes方程式,并简化推导出之压力-速度方程式或涡度-流线函数方程式,再应用有限差分法或有限元素法等方式求解,近年来已有相当完整的研究.但是不论有限差分法的迭代技巧及有限元素法的庞大联立方程式,均使求解面对严重的效率问题.本研究尝试提出两种混合数值模拟方式,来求解涡度-流线函数方程式.首先,涡度方程式仍以有限差分法求解.其次,流线方程式部份则分别以快速傅立叶转换或有限元素法来求解.最后并将两者之结果比较以了解其优劣.