在边界处抑制波反射
波阻尼
可通过对垂直运动施加阻力来产生波阻尼。 Simcenter STAR-CCM+ 实施 Choi 和 Yoon [121] 的方法,为 速度方程添加了一个阻力项:
(2656)
且:
(2657)
其中:
- 为波阻尼的起点(在 x 方向上传播)
- 为波阻尼的终点(边界)
- 、 和 为阻尼模型的参数
- 为垂直速度分量。
波力
根据 Kim 等人的方法 ([128]),Simcenter STAR-CCM+ 可将 3D 流体模拟与由 VOF 波指定的理论求解结合起来。
在指定距离内,迫使离散化纳维-斯托克斯方程的解趋向于另一种解(例如理论解或简化数值解),从而使用更小的求解域来减少计算工作量。 这种力作用还能消除因逐步力作用的阻尼特性而导致的边界处表面波反射相关问题。
波力仅适用于动量。 没有添加相源或湍流源。 通过向以下形式的传输(动量)方程添加源项来获得波力:
(2658)
其中:
- 为力系数
- 为流体密度
- 为传输方程的当前求解
- 为力求解所接近的值。
当需要将求解固定为特定的 值时,将较大数值用于 。 随后,可以忽略离散方程的其余部分。
来自 Eqn. (337) 的源项与一个可变力系数一同应用到指定的力区域。 例如,下图是两个重叠求解域的示意图。 3D 纳维-斯托克斯方程在阴影区域内的一个域中求解。 内部区域(3D 纳维-斯托克斯)中没有施加任何力,但在外部区域(力区域)中,沿求解域边界激活了力源项。 力区域的宽度因边界而异。 力区域的最佳宽度取决于正在建模的问题。
力系数平稳地改变,从力区域内缘处的零到边界(力区域外缘)处的最大值 。
(2659)
由于力区域通常不重合,因此体积耦合可以为单向或双向。