FEM ConstraintFlowVelocity/de

Beschreibung

Ordnet einer Kante in 2D oder einer Fläche in 3D eine Strömungsgeschwindigkeit als Grenzbedingung zu.

The FEM flow velocity task panel

Anwendung

1. Press the Flow velocity boundary condition button or select the menu Model → Fluid boundary conditions → Flow velocity boundary condition.
2. Press the Add button.
3. Select the target Edges or Faces.
4. Uncheck unspecified to activate the necessary fields for editing.
5. Set the velocity values or (introduced in 0.21) specify a formula.

Formeln

eingeführt in 0.21

Es ist möglich eine Geschwindigkeit festzulegen, durch Angabe des Geschwindigkeitsprofils als Formel. In diesem Falle verwendet der Löser die Geschwindigkeiten an den unterschiedlichen Stellen dem Profil entsprechend.

Als Beispiel für die Festlegung des Geschwindigkeitsprofils

${\displaystyle \quad v_{x}(y)=6\left(y-1\right)\left(2-y\right)}$

für ${\displaystyle y\in [1;2]}$ (unter Annahme, dass z.B. eine Leitung die Wand bei y = 1 m und y = 2 m hat)

gibt man dies in das Feld Formula ein:
Variable Coordinate 2; Real MATC "6*(tx-1)*(2-tx)"

Dieser Code hat die folgende Syntax :

• Das Präfix Variable legt fest, dass die Geschwindigkeit keine Konstante sondern eine Variable ist.
• Die Variable für die Berechnung der Geschwindigkeit ist Coordinate 2, also y.
• Die Geschwindigkeitswerte werden als Real (Fließkommazahl) zurückgegeben.
• Das Präfix MATC zeigt dem Löser Elmer an, dass der folgende Code eine Formel ist.
• tx ist immer der Name der Variable in MATC-Formeln, auch wenn in unserem Falle tx eigentlich y ist.

Dieses y gilt nur in dem Intervall ${\displaystyle y\in [1;2]}$, da MATC nur das tx-Intervall auswertet, in dem das Ergebnis positiv ist. Dieses Verhalten ist etwas ungewöhnlich, hat aber den Vorteil, dass man das Intervall nicht von Hand festlegen muss.

Es ist auch möglich, mehr als eine Variable zu verwenden. Siehe z.B. die Festlegung von Drehungen unter Randbedingung Versatz.

Hinweise

• Any vector component that should be the result of the solver must be set as Unspecified.
• If the target face or edge is not aligned with the main Cartesian coordinate system, it is possible to set the option Normal to boundary.

  If Normal to boundary is checked, the normal vector to the selected edge or face is X and it will be oriented away from the mesh domain.

  For example, if a flow of 20 mm/s of air should enter the domain, then with Normal to boundary one must input -20 mm/s in the Velocity x field.

• For a wall with non-slip condition, set all velocity components to 0.
• For a symmetry condition, set the the flow to (0, Unspecified, Unspecified) if Normal to boundary is checked.