معادله تکانه ( معادله 13-7 یا معادله 13-9 ) یک معادله همرفت- انتشار (غیرخطی) است. اگر با استفاده از روش المان محدود گالرکین گسسته شوند، چنین معادلاتی به راحتی می توانند ناپایدار شوند. روش های المان محدود تثبیت شده معمولاً برای به دست آوردن راه حل های فیزیکی ضروری هستند. تنظیمات تثبیت در ویژگی های رابط اصلی Fluid Flow یافت می شود. برای نمایش این بخش، روی دکمه Show More Options ( 
) کلیک کنید و در کادر محاوره ای Show More Options ، Stabilization را انتخاب کنید.
) کلیک کنید و در کادر محاوره ای Show More Options ، Stabilization را انتخاب کنید.سه نوع روش تثبیت برای Navier-Stokes وجود دارد – انتشار ساده ، انتشار با باد متقابل و انتشار همسانگرد . انتشار ساده و انتشار باد متقابل روش‌های پایدارسازی ثابت هستند، در حالی که انتشار همسانگرد یک روش تثبیت ناسازگار است.
برای عملکرد بهینه، فرمول‌بندی ضعیف دقیق و ثابت‌ها در روش‌های انتشار جریان جریان و انتشار باد متقابل به ترتیب توابع شکل (توابع پایه) برای عناصر بستگی دارد. مقادیر ثابت‌ها در روش‌های انتشار جریان جریان و انتشار با باد متقابل از Ref. 5 و رفر. 6 .
انتشار ساده
برای سیستم‌های معادلات با جفت قوی، روش انتشار ساده باید در کل سیستم به جای هر معادله جداگانه اعمال شود. این ایده‌ها ابتدا توسط هیوز و مالت ( مرجع 8 ) مورد بررسی قرار گرفت و بعداً به حداقل مربعات گالرکین (GLS) که در معادلات ناویر-استوکس اعمال شد ( مرجع 9 ) گسترش یافت. این فرمول انتشار ساده ای است که COMSOL Multiphysics از آن پشتیبانی می کند. تانسور مقیاس زمانی تانسور قطری است که در Ref. 10 .
تانسورهای مقیاس زمانی برای مسائل وابسته به زمان در تئوری باید به مقیاس زمانی بستگی داشته باشند که بسیاری از مراجع فقط به گام زمانی انجام شده توسط حل کننده زمان، Δ t تنظیم می‌شوند (برای مثال، Ref. 9 و Ref. 10 ). با این حال، این رویکرد ساده لزوماً بر مقیاس‌های زمانی واقعی در فیزیک منعکس نمی‌شود. یک مثال معمولی جریان های واکنشی است که در آن گام زمانی اغلب توسط واکنش های سریع هدایت می شود، در حالی که جریان نسبتاً آهسته توسعه می یابد. بنابراین نرم‌افزار COMSOL Multiphysics می‌تواند Δ t 2 را در تانسور مقیاس زمانی با معیارهایی از نوع جایگزین کند 
، که از پیش‌بینی عبارات ضعیف به روشی مشابه آنچه در Ref محاسبه می‌شود. 11. این معیارهای مقیاس زمانی زمانی استفاده می‌شوند که چک کادر استفاده از مقیاس زمانی زیرشبکه پویا انتخاب شده باشد. انتشار ساده به طور پیش فرض فعال است زیرا زمانی که همرفت بر جریان غالب است ضروری است.
، که از پیش‌بینی عبارات ضعیف به روشی مشابه آنچه در Ref محاسبه می‌شود. 11. این معیارهای مقیاس زمانی زمانی استفاده می‌شوند که چک کادر استفاده از مقیاس زمانی زیرشبکه پویا انتخاب شده باشد. انتشار ساده به طور پیش فرض فعال است زیرا زمانی که همرفت بر جریان غالب است ضروری است.معادلات حاکم برای جریان تراکم ناپذیر تابع شرایط بابوشکا- برزی است که بیان می کند که توابع شکل (توابع پایه) برای فشار باید از نظم کمتری نسبت به توابع شکل برای سرعت برخوردار باشند. اگر معادلات تراکم ناپذیر ناویر-استوکس با انتشار جریان ساده تثبیت شوند، می توان از درون یابی مرتبه مساوی استفاده کرد. از این رو، هنگام استفاده از عناصر درجه اول برای سرعت و فشار، انتشار ساده ضروری است. اگر مدل با استفاده از چندشبکه هندسی حل شود (به عنوان یک حل کننده یا به عنوان پیش شرط) و حداقل یک سطح سلسله مراتبی چندشبکه از عناصر خطی لاگرانژ استفاده می کند نیز صدق می کند.
انتشار باد متقابل
انتشار باد متقابل همچنین می‌تواند برای سیستم‌های معادلات فرموله شود، و زمانی که در معادلات ناویر-استوکس اعمال شود، به یک عملگر ضربه‌گیر تبدیل می‌شود. COMSOL Multiphysics از فرمول موجود در Ref. 9 با ویسکوزیته ضربه گیر از نوع Hughes-Mallet Ref. 8 .
جریان‌های تراکم‌ناپذیر حاوی امواج ضربه‌ای نیستند، اما انتشار بادهای متقابل همچنان برای معرفی نفوذ اضافی در لایه‌های مرزی تیز و لایه‌های برشی مفید است که در غیر این صورت به یک شبکه بسیار ظریف برای حل کردن نیاز دارند.
پخش ضربدری به طور پیش‌فرض فعال است، زیرا دستیابی به راه‌حل را آسان‌تر می‌کند، حتی اگر مشکل به طور کامل توسط مش حل شود. انتشار باد متقابل همچنین حل کننده های تکراری را قادر می سازد از پیش صاف کننده های ارزان قیمت استفاده کنند. اگر انتشار باد متقابل غیرفعال شود، به جای آن باید از پیش‌تهویه‌کننده‌های گران‌تر استفاده کرد.
انتشار ایزوتروپیک
انتشار ایزوتروپیک، انتشار را به معادلات ناویر-استوکس اضافه می کند. انتشار ایزوتروپیک به طور قابل توجهی دقت محلول را کاهش می دهد اما کار بسیار خوبی در کاهش نوسانات انجام می دهد. پایداری معادله تداوم بهبود نیافته است.
 |
تثبیت عددی و تکرار شونده
|
