رابط جریان رسانه آزاد و متخلخل (fp) ( ) در زیر شاخه رسانه متخلخل و جریان زیرسطحی
یافت می شود () هنگام افزودن یک رابط فیزیک. برای محاسبه سرعت سیال و میدان های فشار جریان تک فاز که در آن جریان آزاد به محیط متخلخل متصل است استفاده می شود. رابط جریان رسانه آزاد و متخلخل حداقل در دو حوزه مختلف استفاده می شود: یک کانال آزاد و یک رسانه متخلخل. رابط فیزیک برای انتقال بین جریان آهسته در محیط متخلخل، که توسط معادلات برینکمن کنترل می شود، و جریان سریع در کانال های توصیف شده توسط معادلات ناویر-استوکس، مناسب است. سیالات با چگالی متفاوت را می توان در اعداد ماخ زیر 0.3 گنجاند. همچنین ویسکوزیته یک سیال می تواند متفاوت باشد، به عنوان مثال، برای توصیف سیالات غیر نیوتنی. رابط فیزیک را می توان برای تحلیل های ثابت و وابسته به زمان استفاده کرد.
یافت می شود (
) هنگام افزودن یک رابط فیزیک. برای محاسبه سرعت سیال و میدان های فشار جریان تک فاز که در آن جریان آزاد به محیط متخلخل متصل است استفاده می شود. رابط جریان رسانه آزاد و متخلخل حداقل در دو حوزه مختلف استفاده می شود: یک کانال آزاد و یک رسانه متخلخل. رابط فیزیک برای انتقال بین جریان آهسته در محیط متخلخل، که توسط معادلات برینکمن کنترل می شود، و جریان سریع در کانال های توصیف شده توسط معادلات ناویر-استوکس، مناسب است. سیالات با چگالی متفاوت را می توان در اعداد ماخ زیر 0.3 گنجاند. همچنین ویسکوزیته یک سیال می تواند متفاوت باشد، به عنوان مثال، برای توصیف سیالات غیر نیوتنی. رابط فیزیک را می توان برای تحلیل های ثابت و وابسته به زمان استفاده کرد.هنگامی که این رابط فیزیک اضافه می شود، گره های پیش فرض زیر نیز در Model Builder اضافه می شوند – ویژگی های سیال ، دیوار ، و مقادیر اولیه . سپس، از نوار ابزار Physics ، یک گره متخلخل را اضافه کنید تا در انتخاب دامنه مربوط به رسانه متخلخل استفاده شود، یا گره های دیگری را اضافه کنید که به عنوان مثال، شرایط مرزی و نیروهای حجم را اجرا می کنند. همچنین می توانید برای انتخاب ویژگی های فیزیک از منوی زمینه، روی Free and Porous Media Flow کلیک راست کنید.
تنظیمات
Label نام رابط فیزیک پیش فرض است .
Name عمدتاً به عنوان پیشوند دامنه برای متغیرهای تعریف شده توسط رابط فیزیک استفاده می شود. به چنین متغیرهای رابط فیزیک در عبارات با استفاده از الگوی <name> مراجعه کنید.<variable_name> . به منظور تمایز بین متغیرهای متعلق به رابط های فیزیکی مختلف، رشته نام باید منحصر به فرد باشد. فقط حروف، اعداد و زیرخط (_) در قسمت نام مجاز هستند . کاراکتر اول باید یک حرف باشد.
نام پیش‌فرض (برای اولین رابط فیزیکی در مدل) fp است .
مدل فیزیکی
تراکم پذیری
به طور پیش فرض رابط فیزیک از فرمول جریان تراکم ناپذیر معادلات ناویر-استوکس و برینکمن برای مدل سازی جریان با چگالی ثابت استفاده می کند. در صورت لزوم، جریان تراکم پذیر ضعیف را از لیست تراکم پذیری انتخاب کنید تا تغییرات کوچک در چگالی را در نظر بگیرید، که فقط به دما (جریان غیر گرمایی) یا جریان تراکم پذیر (Ma<0.3) برای جریان کاملاً تراکم پذیر بستگی دارد. با این حال، برای جریان مدل‌سازی شده با این رابط فیزیک، عدد ماخ باید زیر 0.3 باشد.
جریان چرخشی
برای اجزای متقارن محوری دوبعدی، کادر بررسی جریان چرخش را انتخاب کنید تا مولفه سرعت چرخش، یعنی مولفه سرعت 
در جهت ازیموتال، لحاظ شود. در حالی که می تواند غیر صفر باشد، نمی تواند شیب هایی در 
جهت وجود داشته باشد. توجه داشته باشید که این ویژگی فقط برای ماژول های خاص در دسترس است. برای بررسی دقیق از https://www.comsol.com/products/specifications/ دیدن کنید .
در جهت ازیموتال، لحاظ شود. در حالی که 
می تواند غیر صفر باشد، نمی تواند شیب هایی در 
جهت وجود داشته باشد. توجه داشته باشید که این ویژگی فقط برای ماژول های خاص در دسترس است. برای بررسی دقیق از https://www.comsol.com/products/specifications/ دیدن کنید .نادیده گرفتن اصطلاح اینرسی
اگر نیروهای اینرسی در مقایسه با نیروهای ویسکوز کوچک هستند، عبارت Inertial Neglect (جریان استوکس) را انتخاب کنید .
دامنه های رسانه متخلخل را فعال کنید
چک باکس Enable porous media domains به طور پیش فرض برای حل معادلات Brinkman در حوزه های متخلخل انتخاب شده است. اگر علامت آن را بردارید، گره متخلخل دیگر در این رابط موجود نیست.
جاذبه را شامل شود
جاذبه به طور پیش فرض گنجانده نشده است. برای فعال کردن شتاب گرانش، چک باکس Include gravity را انتخاب کنید . این به طور خودکار یک گره ویژگی جهانی جاذبه را به درخت مدل رابط اضافه می کند و نیروی شناوری در معادلات گنجانده می شود.
همچنین، هنگامی که چک باکس Include gravity انتخاب می شود، گزینه استفاده از فشار کاهش یافته فرمول فشار را از استفاده از فشار کل (پیش فرض) به استفاده از فشار کاهش یافته تغییر می دهد. این گزینه برای پیکربندی هایی که تغییرات چگالی بسیار کوچک است مناسب است. در غیر این صورت می توان از فرمول پیش فرض استفاده کرد. برای اطلاعات بیشتر، Gravity را ببینید .
درمان متخلخل بدون لغزش
نحوه برخورد با شرایط بدون لغزش در مرزهای داخلی را انتخاب کنید. گزینه های استاندارد بدون لغزش (پیش فرض) و لغزش متخلخل هستند . گزینه دوم هنگامی که ماتریس متخلخل به طور کامل حل می شود و همچنین زمانی که آن را کمتر از حد تفکیک می کند، یک درمان یکپارچه را فراهم می کند و از انتقال صاف بین مناطق با وضوح های مختلف اطمینان می دهد. بدون لغزش زیر دیوار در بخش رابط های جریان آرام و جریان خزنده مراجعه کنید .
سطح فشار مرجع
یک سطح فشار مرجع p ref (واحد SI: Pa) را وارد کنید. مقدار پیش فرض 1[atm] است .
دمای مرجع
دمای مرجع T ref (واحد SI: K) را وارد کنید . مقدار پیش فرض 293.15[K] است .
موقعیت مرجع
اگر Include gravity انتخاب شده باشد، یک موقعیت مرجع r ref (واحد SI: m) را می توان مشخص کرد که سپس برای محاسبه فشار هیدرواستاتیک استفاده می شود.
آشفتگی
جریان آشفته را می توان با تغییر نوع مدل توربولانس به RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) یا شبیه سازی گردابی بزرگ (که فقط به صورت سه بعدی موجود است) شبیه سازی کرد. اگر جریان آشفته فعال شود، می‌توانید از مدل‌ها و گزینه‌های مختلف توربولانس برای درمان دیوار انتخاب کنید . برای توصیف مدل‌های مختلف آشفتگی، گزینه‌های درمان دیوار، و پارامترهای مدل آشفتگی، به نظریه رابط‌های جریان آشفته در راهنمای کاربر ماژول CFD مراجعه کنید .
متغیرهای وابسته
متغیرهای وابسته (فیلدهای) زیر برای این رابط فیزیک تعریف شده است – میدان سرعت u (واحد SI: m/s) و اجزای آن، و فشار p (واحد SI: Pa).
 |
|
