怎样模拟一个恒温膨胀过程？

wteagle

各位高手，小弟遇上一个困难。我做了个模型模拟临界喷嘴往管子里喷射的气流速度变化。因为临界喷嘴只有150微米直径，理论上它在喷嘴前后压力差很大的时候气流速度最高能到音速。喷出后，气流截面立刻变大，因为压力低气体也迅速膨胀，但综合的效果气流速度会急剧降低，虽然刚离开喷嘴时可能会是超音速。

这些情况不很重要。我的问题是，我用理想气体模拟这个过程，因为压力和速度变化非常剧烈，迭代运算在临界喷嘴的部分总是无法收敛，能量方程迅速发散。我观察了一下，发散的原因是在膨胀的过程中不是压力到了1Pa，就是温度到了1K，这都是完全不可能从而导致错误。如果用理想气体模拟，估计就算能迭代出来结果也会是零下100多度。我测了一下，这完全不可能，温度相差不过几度，估计是因为气流流量非常小，即使有点降温，也迅速被喷嘴壁给热传导了，结果温度变化并不大。所以，我可以认为这是一个恒温膨胀过程，气体体积（或者说密度）仅与气体压力相关，而与温度无关，温度甚至可以完全不参与运算。就这么简单一个过程。但是我在Materials里找不到设置气体密度为压力函数的，要么就是常数，要么就是理想气体温度和压力都会变化，要么就是压力恒定密度随温度变化，偏偏就没有温度恒定密度随压力变化的。怎样才能设定一个恒温流动的过程呢？谁能帮帮我？谢谢！

wteagle

没人知道吗？这种恒温膨胀过程应该很常见的呀？

yxg

常见的可压缩流动计算，没有什么太难的问题，应该是设置的不对，另外还可以在出口处网格质量方面进行进一步的尝试改进。先试试，再联系。