三维顶板驱动方腔流的有限元数值模拟

该文基于PETScFEM开源代码,采用两种有限元方法计算不同雷诺数(1000、3200和10000)下的三维顶板驱动方腔流问题,并对计算结果进行比较。一种方法是整体求解NS方程,对流项采用streamline upwind Petrov-Galerkin格式(SUPG)进行稳定,不可压条件采用pressure stabilized Petrov-Galerkin格式(PSPG)进行稳定;另一种方法是分步有限元算法,基于poisson投影对速度和压力进行解耦。两种方法中均采用速度和压力同阶插值。计算结果表明,两种方法均能得到较好的结果,但分步算法对时间步长有一定限制。