静电势模型
在静电应用中,Simcenter STAR-CCM+ 通过电势计算电荷分布引发的电场。
静电势方程
Simcenter STAR-CCM+ 根据以下公式计算电势:
(4272)
上述公式通过对 Eqn. (4237) 进行网格单元域积分获得。Eqn. (4272) 说明通过闭合表面
Simcenter STAR-CCM+ 使用有限体积法对电势的 Eqn. (4272) 进行离散和求解。电场和电通量密度使用 Eqn. (4236) 和 Eqn. (4219) 根据电势计算。
源项
Eqn. (4272) 的源项为电荷密度
边界和交界面条件
在域边界处,求解必须满足定义电势
在边界 处,可通过指定以下任一项定义诺伊曼边界条件:
- 电通量密度
(请参见 Eqn. (4219)) - 单位电通量
,即 与 垂直的分量:(4273)其中,
为边界表面法向。 - 通过
的总电通量,即:(4274)
还可以在接触交界面处指定总电通量和单位电通量。
Electrostatic Force Density(静电力密度)
在静电中,Maxwell 应力张量可以定义为:
(4275)
在两种材料之间的交界面处,Simcenter STAR-CCM+ 将交界面处的静电力密度计算如下:
(4276)
其中,