comsol流体仿真入口怎么同时设置速度和压力？

Question

模拟三维流体仿真，有流体域和固体域，采用自由和多孔介质流动接口，入口为一个面，想请问怎么同时设置入口的压力和速度，就是在同一个边界上同时约束两种边界条件。

Answer 1

COMSOL是一款有强大功能的有限元分析软件。
针对你设置流体仿真入口同时设置速度和压力的问题,有以下几点说明:

1. 原则上,COMSOL允许你同时指定 inlet 速度 和压力两个参数:

• Velocity inlet:指定流速
• Pressure inlet:指定静压

1. 但这两种设置是冗余的,对单个入口只能使用其中一种设置。
2. 如果同时指定,COMSOL 会认为压力值具有优先权,忽略流速设置。
3. 原因是流体力学中的速度和压力是耦合的,理论上同时指定二者会产生矛盾。
4. 所以一般的做法是:

• 知道流速的情况下,用 Velocity inlet 设置流速边界。
• 知道压力的情况下,用 Pressure inlet 设置静压边界。

1. 当然,COMSOL具有智能的求解能力。如果你确实有条件需要同时指定速度和压力,
   仍然可以尝试:

• 首先使用 Velocity inlet 设置流速。
• 然后再加入 Pressure inlet 设置静压边界。
• COMSOL会结合二者,尽可能符合流体物理规律给出最优解。
  但通常不建议这种做法。更好的方式是:
• 确定 boundary 条件的一个主要参数(速度或者压力)
• 根据主要参数选择相应的 inlet 设置。