关于动量方程表面源项的离散问题

[李东岳]

你那个大黄图，应该是$\mathbf{A}\cdot \mathbf{n}$吧？

[肖艺]

@东岳 不确定啊，到几处文献上看到是n.A,。 A为一阶张量(即矢量)时，在左或右都一样。

[李东岳]

看起来nA乘不了

[队长别开枪]

@肖艺 矢量的梯度是二阶张量，n乘A是乘不了的，我看的书都是写作A.n，没见过n.A这种写法

[肖艺]

@队长别开枪 明白了谢谢!

[肖艺]

@东岳 如何删除这个帖子啊

[李东岳]

@肖艺 为什么要删除？

CFD中文网规范：

CFD中文网为了知识的可追溯性，在用户发帖10分钟后不可更改以及删除帖子，因此在发帖、回帖之前，请对内容仔细考量，有删帖需求请联系管理员；

[Mrc.Young]

@肖艺 你写的张量形式的高斯公式是对的（参考推导：高斯散度定理）。$\mathbf{n}\cdot \mathbf{A}$在矩阵形式下乘不了，但在张量形式下可以计算，而且正因为$\mathrm{\nabla }\mathbf{U}$是二阶张量（且一般情况不对称），所以我觉得你的计算结果是正确的。（希望有人可以进一步讨论 ）

[李东岳]

是可以相乘，所以最后的问题是，一些书里面写$\int \mathrm{\nabla }\cdot \mathbf{U}\mathrm{d}V={\int }_s\mathbf{U}\cdot \mathbf{n}\mathrm{d}S$，一些书里面写$\int \mathrm{\nabla }\cdot \mathbf{U}\mathrm{d}V={\int }_s\mathbf{n}\cdot \mathbf{U}\mathrm{d}S$ ，然后两个还不相等？

就像一些书里面写速度的散度是
$$\begin{array}{}\text{(1)}& \mathrm{\nabla }\mathbf{U}=\left[\begin{array}{ccc}\frac{\mathrm{\partial }{u}_1}{\mathrm{\partial }x}& \frac{\mathrm{\partial }{u}_2}{\mathrm{\partial }x}& \frac{\mathrm{\partial }{u}_3}{\mathrm{\partial }x}\\ \frac{\mathrm{\partial }{u}_1}{\mathrm{\partial }y}& \frac{\mathrm{\partial }{u}_2}{\mathrm{\partial }y}& \frac{\mathrm{\partial }{u}_3}{\mathrm{\partial }y}\\ \frac{\mathrm{\partial }{u}_1}{\mathrm{\partial }z}& \frac{\mathrm{\partial }{u}_2}{\mathrm{\partial }z}& \frac{\mathrm{\partial }{u}_3}{\mathrm{\partial }z}\end{array}\right]\end{array}$$
一些书里面写成了
$$\begin{array}{}\text{(2)}& \mathrm{\nabla }\mathbf{U}=\left[\begin{array}{ccc}\frac{\mathrm{\partial }{u}_1}{\mathrm{\partial }x}& \frac{\mathrm{\partial }{u}_1}{\mathrm{\partial }y}& \frac{\mathrm{\partial }{u}_1}{\mathrm{\partial }z}\\ \frac{\mathrm{\partial }{u}_2}{\mathrm{\partial }x}& \frac{\mathrm{\partial }{u}_2}{\mathrm{\partial }y}& \frac{\mathrm{\partial }{u}_2}{\mathrm{\partial }z}\\ \frac{\mathrm{\partial }{u}_3}{\mathrm{\partial }x}& \frac{\mathrm{\partial }{u}_3}{\mathrm{\partial }y}& \frac{\mathrm{\partial }{u}_3}{\mathrm{\partial }z}\end{array}\right]\end{array}$$

对于后一个问题，之前找过资料是CFD里面要写成第一种形式。对于高斯定律那个问题，我更喜欢这么写 $\int \mathrm{\nabla }\cdot \mathbf{U}\mathrm{d}V={\int }_s\mathbf{U}\cdot \mathbf{n}\mathrm{d}S$，开起来更通顺：速度乘以面试量=通量。谁有更确定的信息也可以恭喜下

[肖艺]

@Mrc-Young @东岳
两个矢量点乘是标量，左右点乘都相等。
问题是不知道有没有矢量左点乘张量，若有的话，其与张量右点乘矢量的结果是不是相等。

有：
Nabla算子左点乘二阶张量A=二阶张量A的转秩右点乘Nabla算子

但如果把上面的Nabla算子换成矢量，上式还成立么？？

[Mrc.Young]

@肖艺 可以参看郭仲衡先生的《张量（理论与应用）》和黄筑平先生的《连续介质力学基础》中的张量部分。
问题1：你也说了，矢量是一阶张量，张量无论阶数都可以相点乘，左右点乘的结果是不同的。
问题2：Nabla算子左点乘二阶张量A=二阶张量A的转秩右点乘Nabla算子是正确的
问题3：换成矢量依旧成立，原因是可以将$\mathrm{\nabla }$看成矢量，即有：$\mathrm{\nabla }=\frac{\mathrm{\partial }}{\mathrm{\partial }{x}_i}{\mathbf{e}}_i$

[Mrc.Young]

@东岳 对于$\mathrm{\nabla }\mathbf{U}$的矩阵形式应该是什么这个问题，从张量的角度来看我站第一种写法，更规范。
但是从CFD角度来看，公式这东西本就是规则，制定了规则就是交流用的， 可读性和易理解性还是更为重要的。看个人理解，我觉得并无好坏。