از مدل خطی اویلر برای تنظیم معادلات حاکم، تعریف جریان میانگین پس‌زمینه، ویژگی‌های سیال گاز ایده‌آل، و در صورت نیاز، تثبیت‌کننده دوره‌ای گرادیان (گزینه فیزیک پیشرفته) را انتخاب کنید. معادلات حاکم حل شده (در حوزه زمان):
(5-1)
که ρt ، u t و pt به ترتیب اغتشاشات صوتی چگالی، سرعت و فشار هستند . زیرنویس ” t” به این واقعیت اشاره دارد که متغیرهای صوتی مجموع میدان‌ها هستند، یعنی مجموع میدان‌های صوتی پس‌زمینه ممکن و میدان‌های پراکنده.
در حوزه فرکانس، مشتقات زمانی متغیرهای وابسته با ضرب i ω جایگزین می شود . متغیرهای با زیرنویس صفر مقادیر میانگین جریان پس زمینه هستند، γ نسبت گرمای ویژه است. عبارت‌های منبع سمت راست S c ، S m و S e در هر پیش‌فرض صفر هستند. آنها را می توان در گره Domain Sources تعریف کرد . جزئیات مربوط به فیزیک حل شده و منابع در قسمت زمینه تئوری برای شاخه هواآکوستیک یافت می شود .
ورودی های مدل
برای مدل‌سازی تأثیر جریان میانگین پس‌زمینه بر انتشار امواج صوتی در سیال، دمای میانگین جریان پس‌زمینه T 0 ، فشار مطلق p 0 و میدان سرعت u 0 باید تعریف شود.
User defined (پیش‌فرض)، Common model input یا متغیری که توسط شبیه‌سازی جریان انجام شده با استفاده از ماژول CFD تعریف شده است را انتخاب کنید . به طور پیش فرض، آنها بر روی شرایط پس زمینه خاموش هوا تنظیم می شوند. تمام پارامترهای جریان پس‌زمینه نیز می‌توانند توابع ثابت یا عبارات تحلیلی فضا باشند.
 | هنگام مدل‌سازی هواآکوستیک، نحوه نگاشت بین جریان سیال و مش آکوستیک از دیدگاه عددی مهم است. |
 | جزئیات مربوط به ورودی مدل و ورودی‌های مدل پیش‌فرض در فصل تعاریف جهانی و محلی کتابچه راهنمای مرجع مولتیفیزیک COMSOL یافت می‌شود . |
مقادیر تعریف شده کاربر را برای میانگین دمای جریان پس‌زمینه T 0 (واحد SI: K)، فشار متوسط جریان پس‌زمینه p 0 (واحد SI: Pa)، و سرعت متوسط جریان پس‌زمینه u 0 (واحد SI: m/s) وارد کنید . پیش‌فرض‌ها به ترتیب 293.15 K، 1 atm و 0 m/s هستند.
توجه داشته باشید که چگالی جریان متوسط پس زمینه نیز باید در قسمت Fluid Properties زیر تعریف یا وارد شود.
خواص سیالات
یک گزینه برای چگالی جریان متوسط پس‌زمینه ρ 0 (واحد SI: kg/m 3 ) انتخاب کنید – گاز ایده‌آل (پیش‌فرض)، از مواد ، تعریف شده توسط کاربر (مقدار پیش‌فرض 1.2 کیلوگرم بر متر مکعب )، یا می‌توان آن را از یک رابط جریان، به عنوان مثال، از یک مدل جریان عددی ماخ بالا به عنوان چگالی (hmnf/fluid1) . از آنجایی که جریان گاز ایده آل فرض می شود، چگالی پس زمینه ρ 0 به آسانی به صورت تعریف می شود.
که در آن Rs ثابت گاز خاص است .
خواص مایع باقیمانده لازم را تعریف کنید. نوع ثابت گاز را انتخاب کنید : ثابت گاز خاص (پیش‌فرض) یا میانگین جرم مولی . پیش فرض ها مقادیری را از مواد یا برای تعریف شده توسط کاربر می گیرند ، مقدار یا عبارت دیگری را وارد کنید:
• | ثابت گاز خاص R s (واحد SI: J/(kg·K)). پیش فرض 287.058 J/(kg·K)) است. |
• | میانگین جرم مولی M n (واحد SI: g/mol). پیش‌فرض 28.97 g/mol است که R s = R / M n را محاسبه می‌کند که در آن R ثابت گاز است. |
گزینه ای را از لیست Specify Cp یا γ انتخاب کنید : نسبت گرمای خاص (پیش فرض) یا ظرفیت گرمایی در فشار ثابت . پیش فرض ها مقادیری را از مواد یا برای تعریف شده توسط کاربر می گیرند ، مقدار یا عبارت دیگری را وارد کنید:
• | نسبت گرمای ویژه γ (بدون بعد). پیش فرض 1.4 است. |
• | ظرفیت گرمایی در فشار ثابت C p (واحد SI: J/(kg ⋅ K)). پیش‌فرض 1005.4 J/(kg·K) است که γ = C p / ( C p – R s ) را محاسبه می‌کند. |
تثبیت سرکوب مدت گرادیان
هنگامی که معادلات خطی شده اویلر (LE) در حوزه زمان (یا در حوزه فرکانس با حل کننده تکراری) حل می شوند، امواج ناپایداری فیزیکی خطی می توانند ایجاد شوند، به اصطلاح ناپایداری های کلوین-هلمهولتز. آنها ناپایداری هایی هستند که به صورت تصاعدی رشد می کنند زیرا هیچ تلفاتی در معادلات LE وجود ندارد (بدون اتلاف ویسکوز و بدون رسانش گرما). آنها همچنین به طور طبیعی توسط غیرخطی بودن در معادلات کامل جریان ناویر-استوکس محدود می شوند. عبارات مسئول ناپایداری ها معمولاً عبارت های واکنشی در معادلات حاکم هستند. نشان داده شده است که در برخی از مسائل، رشد این ناپایداری‌ها می‌تواند محدود شود، در حالی که راه‌حل صوتی حفظ می‌شود، با لغو عبارت‌های شامل گرادیان‌های مقادیر متوسط جریان. این به عنوان تثبیت شرایط گرادیان (GTS) شناخته می شود.
جزئیات بیشتر در Ref. 9 ، ر. 10 ، ر. 11 ، و در زمینه تئوری برای شاخه هواآکوستیک .
تمام شرایط خاص هواآکوستیک را می توان غیرفعال کرد. آنها به اصطلاحات واکنشی و اصطلاحات همرفتی گروه بندی می شوند . چک باکس های زیر را برای فعال کردن سرکوب اصطلاح گرادیان (GTS) انتخاب کنید:
اصطلاحات واکنشی
• | سرکوب متوسط شیب چگالی جریان |
این گزینه عبارت واکنشی زیر را در معادله پیوستگی صفر می کند:
• | سرکوب میانگین گرادیان های سرعت جریان |
این گزینه عبارت های واکنشی زیر را در سه معادله حاکم بر روی صفر قرار می دهد:
• | سرکوب گرادیان فشار متوسط جریان |
این گزینه عبارت زیر را در معادله انرژی صفر می کند:
اصطلاحات همرفتی
• | سرکوب تمام اصطلاحات همرفتی |
این گزینه تمام عبارات همرفتی را در معادلات حاکم حذف می کند. این یک اقدام شدید است زیرا تأثیر همرفتی جریان را حذف می کند. قبل از انجام این کار باید به دقت در نظر گرفته شود. این گزینه همه اصطلاحات نوع را حذف می کند:
