این شرط باید در مرزهایی استفاده شود که برای آنها یک جریان خالص به دامنه وجود دارد. برای به دست آوردن یک مسئله عددی که به خوبی طرح شده است، توصیه می شود هنگام تعیین یک شرط ورودی، شرایط خروجی را نیز در نظر بگیرید. به عنوان مثال، اگر فشار در خروجی مشخص شده باشد، ممکن است سرعت در ورودی مشخص شود و بالعکس. تعیین بردار سرعت در هر دو ورودی و خروجی ممکن است باعث ایجاد مشکلات همگرایی شود.
شرایط مرزی
گزینه های شرط مرزی موجود برای ورودی عبارتند از: سرعت، جریان کاملاً توسعه یافته و فشار . پس از انتخاب یک شرط مرزی از لیست، بخشی با نام مشابه یا مشابه در زیر نمایش داده می شود. به عنوان مثال، اگر Velocity انتخاب شده باشد، یک بخش Velocity ، که در آن تنظیمات بیشتر تعریف شده است، نمایش داده می شود.
سرعت
سرعت ورودی نرمال به صورت u = – n U 0 مشخص می شود ، که در آن n مرز نرمال است که به بیرون از دامنه اشاره می کند و U 0 سرعت جریان عادی است.
گزینه Velocity بردار سرعت u = u 0 را تنظیم می کند . اجزای بردار سرعت ورودی u 0 باید برای این انتخاب تعریف شوند.
شرایط فشار
این گزینه تنش نرمال را مشخص می کند که در اکثر موارد تقریباً برابر فشار است.
• | برای جریان تراکم ناپذیر، لیست فشار دارای دو گزینه Static و Total است . برای جریان ضعیف تراکم پذیر و قابل تراکم، فشار استاتیک باید در قسمت متن مشخص شود. |
– | اگر فشار ثابت باشد و فشار مرجع p ref که در سطح رابط فیزیک تعریف شده است برابر با 0 باشد ، مقدار فشار p 0 در مرز، فشار مطلق است. در غیر این صورت، p 0 فشار نسبی در مرز است. |
– | اگر فشار کل باشد ، چک باکس Average در دسترس است و به طور پیش‌فرض پاک می‌شود تا فشار کل را به صورت نقطه‌ای تجویز کند. اگر انتخاب شود، فشار کل متوسط به جای آن در اشکال ضعیف اعمال می شود. |
هنگامی که Include gravity انتخاب شده است و استفاده از فشار کاهش یافته در بخش مدل فیزیکی رابط انتخاب نشده است ، کادر بررسی جبران تقریب فشار هیدرواستاتیک (با نام جبران فشار هیدرواستاتیک برای جریان های تراکم ناپذیر) در دسترس است و به طور پیش فرض انتخاب شده است. وقتی انتخاب شد، فشار هیدرواستاتیک به طور خودکار به فشار وارد شده در ورودی کاربر p 0 اضافه می شود.
• | گزینه Suppress backflow فشار ورودی را به صورت محلی تنظیم می کند تا میزان سیال خروجی از دامنه را از طریق مرز کاهش دهد. اگر گزینه suppress backflow را پاک کنید، بسته به میدان فشار در بقیه دامنه، مرز ورودی می تواند به یک خروجی تبدیل شود. |
• | جهت جریان را کنترل می کند که در کدام جهت سیال وارد دامنه می شود. |
– | برای جریان عادی ، مولفه سرعت مماسی صفر را تجویز می کند. |
– | برای تعریف شده توسط کاربر ، جهت سرعت ورودی d u (بدون بعد) باید مشخص شود. قدر d u مهم نیست، فقط جهت. د باید به دامنه اشاره کنید . |
جریان جرمی
جریان جرمی در ورودی را می توان با نرخ جریان جرمی ، شار جرمی نقطه ای ، نرخ جریان استاندارد یا نرخ جریان استاندارد (SCCM) مشخص کرد .
شرط اعمال در هر انتخاب جدا به طور جداگانه به صورت پیش فرض انتخاب می شود. هنگامی که این تنظیم انتخاب می شود، شرایط جریان جرمی به طور جداگانه در هر انتخاب جدا اعمال می شود. اگر این گزینه انتخاب نشود، این شرط در کل انتخاب ویژگی اعمال می شود. شرط اعمال در هر گزینش مجزا به طور جداگانه باید فقط در صورتی غیرفعال شود که شرایط جریان در هر مرز ناپیوسته یکسان باشد.
نرخ جریان جرمی
گزینه Mass flow rate، جریان جرمی یکپارچه را بر روی انتخاب مرزی، نرخ جریان جرم عادی را به یک مقدار خاص، m تنظیم می کند . جریان جرمی موازی با مرز نرمال فرض می شود و سرعت جریان مماسی روی صفر تنظیم می شود.
برای اجزای دوبعدی، ضخامت کانال d bc برای تعیین ناحیه ای که در آن جریان جرمی رخ می دهد، استفاده می شود. این تنظیم برای کل مدل اعمال نمی شود. انتگرال های خطی یا سطحی جریان جرم بر روی مرز ارزیابی شده در طول پس پردازش یا مورد استفاده در اپراتورهای جفت ادغام، این مقیاس را به طور خودکار شامل نمی شود. چنین نتایجی باید هنگام مقایسه آنها با جریان جرمی مشخص شده به طور مناسب مقیاس بندی شوند.
شار جرمی نقطه ای
شار جرمی Pointwise جریان جرم را موازی با مرز نرمال تنظیم می کند. سرعت جریان مماسی روی صفر تنظیم شده است. شار جرم یک ورودی مدل است، به این معنی که COMSOL Multiphysics می تواند در صورت موجود بودن، مقدار آن را از رابط فیزیک دیگری دریافت کند. هنگامی که User defined انتخاب می شود یک مقدار یا تابع M f باید برای شار جرم مشخص شود .
نرخ جریان استاندارد
نرخ جریان استاندارد Q sv یک نرخ جریان حجمی استاندارد را مطابق با استاندارد SEMI E12-0303 تنظیم می کند. نرخ جریان جرمی به عنوان دبی حجمی یک گاز در چگالی استاندارد مشخص می شود – میانگین جرم مولی Mn تقسیم بر حجم مولی استاندارد V m (یعنی حجم یک مول گاز کامل در فشار استاندارد و استاندارد درجه حرارت). جریان در سراسر مرز در جهت مرز عادی رخ می دهد و توسط یک انتگرال سطح (3D) یا خط (2D) محاسبه می شود. سرعت جریان مماسی روی صفر تنظیم شده است.
چگالی استاندارد را می توان مستقیماً یا با تعیین فشار و دمای استاندارد تعریف کرد که در این صورت قانون گاز ایده آل در نظر گرفته می شود. گزینه های موجود در نرخ جریان استاندارد تعریف شده توسط لیست عبارتند از:
• | چگالی استاندارد ، که برای آن حجم مولی استاندارد V m باید مشخص شود. |
• | فشار و دمای استاندارد ، که برای آن فشار استاندارد P st و دمای استاندارد T st باید تعریف شود. |
برای اجزای دوبعدی، ضخامت کانال d bc برای تعیین ناحیه ای که در آن جریان جرمی رخ می دهد، استفاده می شود. این تنظیم برای کل مدل اعمال نمی شود. انتگرال های خطی یا سطحی جریان جرم بر روی مرز ارزیابی شده در طول پس پردازش یا مورد استفاده در اپراتورهای جفت ادغام، این مقیاس را به طور خودکار شامل نمی شود. چنین نتایجی باید هنگام مقایسه آنها با جریان جرمی مشخص شده به طور مناسب مقیاس بندی شوند.
نرخ جریان استاندارد (SCCM)
شرایط مرزی نرخ جریان استاندارد (SCCM) معادل شرایط مرزی نرخ جریان استاندارد است ، با این تفاوت که نرخ جریان مستقیماً در SCCM (سانتی متر مکعب استاندارد در دقیقه) بدون نیاز به تعیین واحد وارد می شود. در اینجا، تعداد بدون بعد SCCM واحدهای Q sccm باید مشخص شود.
جریان کاملاً توسعه یافته
گزینه جریان کاملاً توسعه یافته سهمی را به مرز ورودی اضافه می کند که جریان را به سمت راه حل برای یک جریان کانال کاملاً توسعه یافته مجبور می کند. کانال را می توان به عنوان یک اکستروژن مجازی از مقطع ورودی در نظر گرفت. بنابراین، مرز ورودی باید صاف باشد تا شرایط جریان کاملاً توسعه یافته به درستی کار کند. در مدل های متقارن محوری دو بعدی، نرمال ورودی باید موازی با محور تقارن باشد.
گزینه ای را برای کنترل نرخ جریان در ورودی انتخاب کنید:
• | سرعت متوسط , U av . |
• | سرعت جریان , V 0 . مدل های دو بعدی نیز به ضخامت ورودی Dzکه ضخامت خارج از صفحه کانال ورودی اکسترود شده است . |
• | فشار متوسط , P av . توجه داشته باشید که P av میانگین فشار بر روی مرز ورودی است. |
شرط اعمال در هر انتخاب جدا به طور جداگانه به صورت پیش فرض انتخاب می شود. وقتی این تنظیم انتخاب می‌شود، شرایط جریان کاملاً توسعه‌یافته به‌طور جداگانه روی هر انتخاب غیرمجاز اعمال می‌شود. اگر این گزینه انتخاب نشود، این شرط در کل انتخاب ویژگی اعمال می شود. شرط اعمال در هر گزینش مجزا به طور جداگانه باید فقط در صورتی غیرفعال شود که شرایط جریان در هر مرز ناپیوسته یکسان باشد.
شرایط جریان کاملاً توسعه یافته مستلزم آن است که هر نیروی حجمی تقریباً با نرمال مرز ورودی همسو باشد. هنگامی که تنظیمات Include gravity در تنظیمات رابط فیزیک انتخاب شده باشد، استثناء جاذبه است . اگر استفاده از فشار کاهش یافته نیز انتخاب نشده باشد، گزینه ای برای جبران فشار هیدرواستاتیک یا جبران تقریب فشار هیدرواستاتیک در دسترس است. به صورت پیش‌فرض انتخاب می‌شود و فقط در صورتی باید از حالت انتخاب خارج شود که ورودی نرمال با نیروی گرانش هم‌تراز باشد و بخواهید فشار متوسطی را که شامل فشار هیدرواستاتیکی است مشخص کنید.
یک مرز جریان کاملا توسعه یافته نمی تواند در مجاورت هیچ ویژگی دیوار داخلی باشد.
تنظیمات محدودیت
این بخش با کلیک بر روی دکمه Show ( 
) و انتخاب Advanced Physics Options نمایش داده می شود .
) و انتخاب Advanced Physics Options نمایش داده می شود . |
|
 | جریان کاملاً توسعه یافته (ورودی) |
