شرایط مرزی فشار

شرایط مرزی فشار

شرایط مرزی فشار
برای جریان تک فاز، یک شرط مرزی طبیعی صحیح ریاضی برای خروجی ها است
(13-15)
(13-16)
با استفاده از فرمول تراکم پذیر/ضعیف تراکم پذیر و فرمول تراکم ناپذیر، به ترتیب.
این یک شرایط تنش طبیعی همراه با یک شرایط استرس بدون مماسی است. هنگامی که μ  > 0 ، معادله 13-15 یا معادله 13-16 را می توان با یک شرط سرعت مماسی تکمیل کرد.
(13-17) u ⋅ = 0
اگر چنین است، شرط بدون تنش مماسی نادیده گرفته می شود. مشکلی که در رابطه با معادله 13-15 یا معادله 13-16 وجود دارد این است که به شدت جریان یک طرفه را در مرز اعمال نمی کند. اگر فشار تجویز شده روی یک پریز خیلی زیاد باشد، بخش هایی از خروجی در واقع می توانند جریان ورودی داشته باشند. این مسئله آنقدر برای معادلات ناویر-استوکس مشکل ساز نیست، همانطور که برای معادلات انتقال اسکالر که همراه با معادلات ناویر-استوکس حل می شوند، مشکل ساز است. بنابراین، هنگام اعمال شرایط مرزی فشار در یک خروجی یا ورودی، می‌توانید جریان را بیشتر محدود کنید. با گزینه Suppress backflow
(13-18) ،
استرس طبیعی برای حفظ تنظیم شده است
(13-19)
معادله 13-18 به طور مؤثر به این معنی است که فشار تجویز شده p 0 است اگر u ⋅ ≥ 0 باشد، اما در مکان هایی که u ⋅ < 0 باشد، کوچکتر است. این بدان معنی است که معادله 13-18 به طور کامل از جریان برگشتی جلوگیری نمی کند، اما جریان برگشتی به طور قابل توجهی کاهش می یابد. جریان برگشتی همچنین زمانی که نیروهای خارجی بر روی سیال وارد می شوند، سرکوب می شود، مشروط بر اینکه بزرگی این نیروها با فشار دینامیکی در خروجی برابر باشد.
یک شرایط فشار نیز می تواند در ورودی اعمال شود. در این حالت یا استرس معمولی تجویز می شود
(13-20)
همراه با شرایط مماسی در معادله 13-17 ، یا یک جهت جریان کلی تجویز می شود.
(13-21)
گزینه “>” با سرکوب جریان برگشتی برای داشتن یا استفاده می شود.
برای جریان تک فاز تراکم ناپذیر، همچنین مجاز است به جای فشار استاتیکی، stat ، فشار کل، tot را در مرزهای ورودی و خروجی مشخص کنید. به عنوان مثال، در کاربردهای پمپ مفیدتر است. سپس فشار در مرزها با استفاده از اصل برنولی تجویز می شود.
(13-22)
معادله با دو گزینه اعمال می شود: میانگین و نقطه ای .
در گزینه اول، stat توسط:
(13-23)
که در آن tot و 2 بر روی مرزها با استفاده از عملگر aveop میانگین می شوند:
برای گزینه دوم، معادله 13-22 به صورت نقطه ای تجویز می شود.
ورودی ، خروجی ، مرز باز ، و بدون تنش ویسکوز را برای تنظیمات گره جداگانه ببینید . توجه داشته باشید که برخی از ماژول ها دارای بخش های تئوری اضافی هستند که گزینه های موجود با آن ماژول را توصیف می کند.