개념적 문제 : 압력 / 밀도의 단위로 층상 유체의 압력 경계 조건을 정의하는 방법?

이것은 사소한 문제 일지 모르지만 개념화에 힘든 시간을 보내고 있습니다.

탱크에서 흐름을 모델링하기위한 코드를 사용하고 있습니다. 나는 유체 역학에 경험이 없다. 나는이 문제의 화학적 측면에 대해 더 많은 경험을 갖고있다. 나는 압력 경계 조건 (탱크 바닥의 일정한 압력과 탱크 출구의 대기압)을 사용하고자합니다. 이 코드는 비압축성 흐름을위한 것으로 압력 / 밀도 (단위 : m2-2)로 압력 값을 입력해야합니다.

문제는 각 경계 조건에 어떤 밀도를 사용할 지 이해할 수 없다는 것입니다. 탱크의 바닥에서 나는 탱크 유체 밀도 (또는 탱크에 한 종류 이상의 유체 층이있는 경우 약간의 가중 평균)를 사용해야한다고 생각합니다. 그러나 경계면 조건이 대기의 압력 인 곳에서 무엇을 사용해야합니까? 공기의 밀도로 대기압을 나눌 때, 저는 탱크의 바닥 경계보다 높은 값을 얻습니다. 그리고 흐름은 잘못된 방향으로 흐릅니다 (아래로, 출구까지가 아님). 대기압을 바닥 경계 (탱크의 유체 밀도)에 사용하는 밀도와 같은 밀도로 나눌 때 내 출력은 대기압보다 낮은 압력 값을 나타냅니다. 내가 이걸 가져야 만하는 것처럼 보이지만 나는 그렇지 않아. 어떤 도움을 주시면 감사하겠습니다 만 유감스럽게도 코드를 게시 할 수 없습니다.

밀도로 압력을 나누는 이유는 유체 흐름을 설명하는 naiver Stokes 방정식에 유체 밀도를 곱한 관성 항, 압력 차 항 및 점차적으로 증가하는 점성 항의 세 가지 유형이 있습니다. 유체 점도. 전체 방정식을 유체 밀도로 나눈다면 절대 점도와 유체 밀도를 결합하여 운동 학적 밀도를 얻을 수 있습니다. 그런 다음 방정식을 더 쉽게 해결할 수있는 유체 속성이 하나만 있습니다. 그러나 유체 밀도로 압력을 나눠야합니다.

즉, 나누고 자하는 밀도는 흐름을 시뮬레이션하는 유체의 밀도입니다. 동일한 모델에서 여러 유체 밀도를 시뮬레이션하는 경우이 단순화를 사용할 수 없습니다. 그러나 공기를 시뮬레이션하지 않는 것처럼 보이므로 유체 밀도를 안전하게 사용할 수 있습니다.

주목해야 할 또 하나의 점은 비압축성 흐름에서 중요한 압력 구배 일 뿐이므로 사람들은 게이지 압력 (절대 압력에서 1 기압)을 사용하여 흐름 결과에 차이를 만들지 않고 그 중 하나를 추가하는 것을 잊지 않기 때문에 어디서나 분위기가 짜증나. 따라서 입구의 압력이 게이지 압력 인 경우 탱크 상단의 압력은 0이 아니라 1 기압이어야합니다.