4.10 Mixed Inlet-Outlet Condition

Mixed Inlet Outlet Condition. Kondisi batas saluran masuk-keluar adalah contoh paling dasar dari nilai tetap campuran/tipe gradien, yang dijelaskan dalam Bagian. 4.9. Kondisi ini menetapkan gradien referensi $persamaan$ dan menggunakan nilai referensi yang ditentukan $persamaan$ . Pecahan nilai kemudian diatur ke

(0 for outﬂow, v = 1 for in ﬂow. \relax \special {t4ht=

(4.11)

Arah aliran ditentukan dari tanda fluks volumetrik atau massa $persamaan$ pada setiap permukaan batas, dijelaskan dalam Bagian. 2.8, oleh

f 0 for outﬂow, < 0 for inﬂow. f \relax \special {t4ht=

(4.12)

Kondisi saluran masuk-keluar umumnya sangat berguna untuk bidang skalar , misalnya bidang turbulensi, $persamaan$ dll . Kondisi ini mempunyai kegunaan praktis langsung pada batas bebas, misalnya dalam kasus yang diperkenalkan pada Sec. 4.6.

Gambar tersebut menunjukkan solusi Persamaan. (2.65), menyatu seiring waktu dengan $persamaan$ dan kesatuan bilangan Prandtl $persamaan$ , lihat Detik. 2.21. Kondisi tetap $persamaan$ diterapkan pada saluran masuk dan kondisi gradien nol $persamaan$ pada dinding.

Pada batas bebas, kondisi saluran masuk-keluar memungkinkan $persamaan$ untuk ditentukan di mana aliran masuk terjadi. Nilai masuk dalam contoh diatur ke $persamaan$ ; gambar menunjukkan pencampuran fluida pada suhu yang berbeda, dari saluran masuk dan masuk pada batas bebas.

Manfaat numerik dari saluran masuk-keluar

Batas dapat digambarkan sebagai “inlet” dan “outlet” berdasarkan ekspektasi arah aliran selama simulasi. Namun arah alirannya mungkin tidak selalu terjadi sesuai harapan.

Dalam kasus outlet, misalnya, aliran masuk mungkin terjadi selama simulasi. Misalnya, pada awal simulasi, kondisi awal dapat menyebabkan aliran masuk sebelum aliran internal terbentuk. Aliran masuk yang terlokalisasi juga dapat terjadi ketika struktur aliran berputar melewati batas saluran keluar, misalnya ketika benda tebing mengeluarkan vortisitas, seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Jika aliran masuk terjadi, kondisi saluran masuk-keluar dapat beralih ke jenis nilai tetap untuk memastikan stabilitas, seperti yang dibahas dalam Bagian. 4.5. Oleh karena itu, kondisi saluran masuk-keluar biasanya diterapkan pada bidang skalar (kecuali $persamaan$ ), pada batas yang dianggap sebagai saluran keluar, untuk menghindari ketidakstabilan numerik yang terkait dengan aliran masuk yang tidak terduga.