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我是做生物膜生长传质过程模拟的,现在需要求N-S方程,考虑用lbm解,但刚入手很多问题不明白,在这里拜过各位大侠了 。
1、流场模拟是在一个方管里,最下面为固定壁面,左右为进出口。在底部长着一层生物膜(见图),成三维不规则形状,具体形状由元胞自动机(CA)算法求得(形状虽然复杂,但由于是ca格子得到的边界,所以实际上是离散的,所以不需要曲面边界)。由于生物膜表面有一层水化膜,所以令膜表面的流速为零(三个分量)。生物膜内部流速也应该为零。(这里暂时不想用微流体的lbm,因为一些粘性参量很难获得)。现在我列了一些边界条件,包括方管上壁面、前后壁面、下壁面没被生物膜占据的位置的非平衡外推边界条件,左右进出口地进口边界和出流边界。但生物膜表面的流速为0这个条件怎么列呢?强制令生物膜表面流体的宏观流速为0可以吗?
2、lbm里的格子单位我也不是很理解。我看了何雅玲老师的那本书,上面说模拟中使用的L、ρ、ν是已知的,后面盖流算例中假定的盖板速度U=0.1。.这些参数时怎么来的,怎样通过实际物理量确定合理的格子单位物理量呢?
这个为题里还有几个具体的小问题:
(1)实际声速是指实际流体(譬如我的情况为水)中的声速吗?
(2)计算出来的流速和实际流速之比是格子声速和实际声速之比吗?
(3)松弛时间怎样确定。有些文献上通过Re获得松弛时间,但我的模型边界表面(生物膜表面)凹凸不平,Re可能差异较大,这个怎么办?
总而言之,问题可能比较白,不是学流体的,再加上刚入手,真的很费解,希望各位大侠伸出援手,救小弟于水火之中……还有就是各位大侠能留个QQ吗,如果方便的或我还有一些为题想向您请教。 |
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生物膜边界就是这个样子
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