KONDISI BATAS KELUARAN
Kondisi Batas Keluaran. Tiga jenis kondisi batas di outlet yang dipertimbangkan: (i) tekanan statis yang ditentukan, (ii) laju aliran massa yang ditentukan, dan (iii) aliran yang sepenuhnya berkembang.
Tekanan Statis yang Ditentukan: (pb=p ditentukan; mb=?; vb=?)
Untuk persamaan momentum, kondisi sepenuhnya berkembang diasumsikan di outlet tekanan yang ditentukan (Gambar 15.24), yang mengimplikasikan gradien kecepatan nol sepanjang arah vektor permukaan di outlet. Ini juga setara dengan mengasumsikan kecepatan di outlet sama dengan elemen batasnya. Dengan demikian, ini mirip dengan kondisi batas fluks nol yang implementasinya cukup sederhana.
Modifikasi koefisien diberikan oleh
Ini mengatur kontribusi kecepatan outlet menjadi nol dan menggunakan nilai batas tekanan yang ditentukan dalam perhitungan gradien tekanan. Namun, untuk memastikan bahwa fluksnya menjadi nol hanya dalam arah vektor permukaan aliran keluar, kecepatan biasanya diekstrapolasi ke outlet menggunakan fluks batas, yang dihitung dari fluks elemen batas sebagai
Ini memastikan bahwa gradien sepanjang vektor permukaan batas adalah nol. Kemudian, menggunakan ekspansi deret Taylor, kecepatan di batas dihitung sebagai
di mana ∇𝑣𝑏 digunakan sebagai gantinya ∇𝑣𝑐. Oleh karena itu, koreksi tambahan sekarang ditambahkan ke dalam istilah sumber dan modifikasi koefisien menjadi
Laju Aliran Massa yang Ditentukan: (𝑚𝑏=𝑚 𝑑𝑖𝑡𝑒𝑛𝑡𝑢𝑘𝑎𝑛; 𝑃𝑏? 𝑉𝑏?)
Karena aliran adalah inkompresibel, kondisi batas laju aliran massa yang ditentukan (Gambar 15.25) setara dengan menspesifikasikan komponen normal dari kecepatan di batas. Kecepatan dihitung dengan mengasumsikan arahnya sama dengan arah pada titik grid utama, yaitu(∇ev)b=(∇ev)C. Dengan demikian, kecepatan diekspresikan sebagai
dengan |𝑣𝑏 | diperoleh dari
memungkinkan vb untuk dihitung. Oleh karena itu, untuk momentum, kondisi batas kecepatan yang ditentukan diterapkan. Koefisien dari elemen batas dimodifikasi sesuai dengan Persamaan (15.136).
Aliran Outlet Sepenuhnya Berkembang
Untuk aliran yang sepenuhnya berkembang, gradien kecepatan tegak lurus terhadap permukaan outlet diasumsikan nol. Oleh karena itu, kecepatan di outlet diasumsikan diketahui dan dihitung dari gradien normal nol menggunakan Persamaan (15.140) dan (15.141). Seperti halnya untuk tekanan di batas, dapat diekstrapolasi dari lapangan tekanan interior menggunakan
