まとめ

まとめると、重力のソース項で取るべき評価式は以下のようなものになる。
[
l] $\bm{g}_{1/2}$

$\displaystyle g_{x,i+1/2,j,k}$ $\displaystyle =-\frac{\phi_{i+1,j,k}-\phi_{i,j,k}}{\Delta x}$    
$\displaystyle g_{y,i,j+1/2,k}$ $\displaystyle =-\frac{\phi_{i,j+1,k}-\phi_{i,j,k}}{\Delta y}$    
$\displaystyle g_{z,i,j,k+1/2}$ $\displaystyle =-\frac{\phi_{i,j,k+1}-\phi_{i,j,k}}{\Delta z}$    

[
l]$\bm{g}$

$\displaystyle g_{x,i,j,k}$ $\displaystyle =\frac{g_{x,i+1/2,j,k}+g_{x,i-1/2,j,k}}{2}$    
$\displaystyle g_{y,i,j,k}$ $\displaystyle =\frac{g_{y,i,j+1/2,k}+g_{y,i,j-1/2,k}}{2}$    
$\displaystyle g_{z,i,j,k}$ $\displaystyle =\frac{g_{z,i,j,k+1/2}+g_{z,i,j,k-1/2}}{2}$    

[
l] $\rho \bm {g}$

$\displaystyle \rho \bm{g}_{i,j,k}=\rho_{i,j,k}\left(\begin{array}{c}
g_{x,i,j,k}\\
g_{y,i,j,k}\\
g_{z,i,j,k}\end{array}\right)$    

この方法は、中心差分に他ならないように見える。