验证确认与后处理

CFD 质量、动量、能量与组分守恒检查

给出稳态和瞬态控制体的质量、能量、组分与动量收支计算方式，说明符号约定、积分面选择和相对不平衡指标。

林工程师12 分钟更新于 2026/8/5

质量守恒能量守恒组分守恒控制体后处理工程

守恒检查把所有边界通量和体源项汇总，是发现边界符号、源项、接口和未收敛问题的最直接方法。应使用求解器的守恒面通量，而不是仅靠插值场量。

1. 符号约定

先固定外法向为正。流入的 u·n 为负，流出为正。报告可以转换为“入口正、出口正”的工程形式，但公式和软件输出的符号必须清楚。

imbalance_m = |Σṁ_boundary - S_m - dM_domain/dt| / Σ|ṁ_boundary|

稳态时域内储存项为零；多相问题还应分别检查各相质量，反应问题检查元素质量。

汇总入口/出口焓流、壁面热流、轴功、辐射、体热源和域内储能。总温或焓定义必须与求解器一致，避免只积分温度。

控制体动量通量、压力力、黏性力、体力和外部支撑力应平衡。它可用于独立核对表面力系数和设备推力。

若全局不平衡偏大，将计算域分成多个子控制体，定位问题接口、源项或出口。瞬态问题应对同一时刻或同一统计窗口计算各项。