在不删除周期性假设的情况下插入边界条件

计算科学 流体动力学 边界条件
2021-12-02 22:29:31

我必须使用代码执行多流体内部流动模拟,该代码本质上假设笛卡尔网格上给定方向(例如z )上的周期性。尽管如此,我试图解决的问题并不涉及这种情况,事实上,流体通过两个z极端边缘从计算域中流出(其中一个以音速,另一个以几乎音速)在从给定的常量源内部生成之后。当模拟停止时,模拟将两种流体分布演变为准静止状态。

由于代码结构,我无法更改坐标集(因此,我需要将z作为两种流体离开计算域的方向)。然后我试图找出一种方法来解决这个问题,而不需要消除周期性假设,这需要大量的编码。我想在两个z方向的极端添加一个惩罚缓冲层,我可以在其上施加我需要的边界条件。

问题是我必须有 Dirichlet BCs 的速度和均匀的 Neumann BCs 用于z极端处的流体密度,这将导致该缓冲层中的两种流体不断积累,这至少会给达到准- 模拟结束的静止状态。出于这个原因,我想在这个缓冲层内添加一个密度接收器,但我不确定这会如何影响“真实”计算域内的模拟(因为两种流体中的一种实际上并没有以声速流动)。

因此我的问题是:

  • 您认为缓冲层内的密度下沉将如何影响“真实”计算域内的模拟?
  • 你有其他想法来处理这个问题吗?

非常感谢任何会关注这一点的人。

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