有限体積においてスタッガード格子を用いる場合の運動量の保存性

有限体積法において，コロケート格子では，速度成分を含むあらゆる物理量をセル中心に定義するのに対し，スタッガード格子では，速度成分以外の物理量をセル中心に，速度成分をセル界面にそれぞれ定義する．コロケート格子では，Rhie-Chowの補間を用いない限り，圧力勾配が適切に速度成分に作用しないてめ，チェッカーボード圧力場と呼ばれる非現実的な市松模様の圧力場が生じる．一方，スタッガード格子では，圧力勾配が直接速度成分に作用するため，非現実的な圧力場が生じることはない．MAC系解法やSIMPLE系アルゴリズムによって，スカラーセル界面において厳密に連続の式が満たされる．そのため，速度成分以外の物理量に関しては高い保存性が期待できる．一方，各モーメンタムセル界面では厳密に連続の式が満たされない．これはモーメンタムセル界面の流束が補間によって求められるためである．加えて，境界条件として規定されるスカラーセル界面の流束を直接参照していないためである．以上より，スタッガード格子における運動量の保存性については期待できないと考える．