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流れの計算で境界条件での注意点3

流れの計算で収束エラーが発生します。
(流入、流出境界で、境界条件で速度を選択し、一定値を設定しています。)

解決方法

流入境界で、境界条件で速度を選択し、一定値(例 u=10[m/s])を設定すると、
流入境界に滑りなしの壁境界(壁上でu=0[m/s])が隣接する場合は、
2つの境界の接点で、u=10[m/s] かつ u=0[m/s] となり、数学的に矛盾します。
収束しにくい計算の場合は、この矛盾が原因で収束エラーになることがあります。
その場合は、壁上で0になる速度分布を設定すると収束しやすくなります。

以下の資料のp.20の[Fully Developed Flow]に説明がありますように、
境界条件で、[完全成長流れ]を利用すると、壁上で0になる速度分布を簡単に設定出来ます。

https://kesco.co.jp/wordpress/wp-content/uploads/2019/12/191202_Fluid_Flow_in_COMSOL_Multiphysics_JP_2up.pdf

また手動で速度分布を設定することも出来ます。
例えば以下のアプリケーションライブラリーのモデルでは、
Application Library path: COMSOL_Multiphysics/Fluid_Dynamics/cylinder_flow

[Component 1>Laminar Flow(spf)>Inlet 1]の設定画面で、
[速度>法線流入速度]で以下に設定し、y座標を表す変数yを利用して、
壁上(y=0とy=H)では速度が0になるように設定しています。
6*U_mean*y*(H-y)/H^2*step1(t[1/s])

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