Lección 2.1 — bc.bmp
En esta página, aprenderemos a configurar las condiciones de contorno (siglas en ingles B.C.) para las simulaciones que usted quiera configurar a partir de cero. Sin embargo, se recomienda encontrar un caso similar en los problemas de ejemplo (Sample Problems) y modificar sus archivos de entrada (bc.bmp, grid.txt, etc) para adaptarse a su caso.
Las condiciones de contorno son importantes ya que determina la solución a partir de los límites y esta se propaga hacia todo el dominio. En Flowsquare, usaremos bc.bmp para definir las condiciones de contorno de la simulación, y bc.bmp debe estar preparado para cada cada una de ellas. Con la finalidad de establecer las condiciones de contorno, usaremos una herramienta usual de dibujo como Microsoft Paint y guardaremos la imagen como *.bmp. Por ejemplo, el bc.bmp por defecto para el caso usado en la simulación del flujo de canal 2D es algo como esto:
Ejemplo del bc.bmp usado en la simulación del flujo de canal 2D.
La figura representa las condiciones de frontera en el dominio de la simulación. El tamaño del bc.bmp debe ser igual a la dimensión del dominio (nx x ny pixeles, donde nx y ny son especificadas en el gris.txt), aunque el tamaño del bc.bmp no coincida con el tamaño del dominio, Flowsquare interpolara la cifra automáticamente en la simulación. En la figura se observa una línea azul a la izquierda del dominio, y dos negras en la parte superior e inferior del dominio. Cada color tiene un significado específico, los siguientes colores se utilizan para especificar varias condiciones de frontera (B.C.) en Flowsquare.
- Color (R,G,B): Descripción del tipo de condiciones de frontera (B.C.).
- █ Negro (0,0,0): Frontera sin deslizamiento, sin flujo y temperatura fija (Paredes).
- █ Azul (0,0,255): Frontera de flujo de entrada.
- █ Rojo (255,0,0): Frontera de flujo de entrada.
- █ Verde (0,255,0): Frontera móvil (sin flujo a temperatura fija).
- █ Rosa (255,0,255): Flujo de Aire puro (solo en modo premezclado).
- █ Amarillo (255,255,0): Frontera escalar adicional.
Específicamente las fronteras azul, roja y rosa, las cuales solo se pueden fijar en los extremos del dominio de la simulación (por ejemplo en (i, j)=(1, j), (nx, j), (i, 1), (i, ny)). Si esos colores de fronteras son usadas dentro del dominio (2<=i<=nx, and 2<=j<=ny), se consideraran como condiciones iniciales (nota: la condición inicial utilizada en bc.bmp tiene prioridad sobre ic.bmp). Cada tipo de fronteras tiene sus parámetros que deben ajustarse en el grid.txt. la mayoría de ellos son opcionales y no todos son para ser especificados por los usuarios. Lo que los usuarios especificarán para cada frontera del grid.txt son: Los nombres de las variables realmente utilizados en grid.txt También se introducen aquí. El cmode utilizado es el modo de simulación, y son: 0: no reactivo, 1: reactivo (premezclado), 2: reactivo (no premezclado) o 3: Sub/Super supersónico, en el grid.txt.
- █ Negro (0,0,0): Frontera sin deslizamiento, sin flujo y temperatura fija (Paredes).
tempew: Temperatura en la pared (opcional). Si es distinta de 0 (cero), la temperatura de pared es procesada por la simulación. Si es 0 (cero), la temperatura de pared variara dependiendo de los alrededores del fluido (generalmente a gradiente cero). - █ Azul (0,0,255): Frontera de flujo de entrada.
uin1: Componente de Velocidad en dirección x (horizontal) en la frontera.
vin1: Componente de Velocidad en dirección y (vertical) en la frontera.
rho1: Densidad en la frontera (para cmode=0 y 3, si es usada esta frontera).
temp1: Temperatura en la frontera (para cmode=1 y 2, si es usada esta frontera).
scalar1: Fracción de Mezcla (para cmode=2, si es usada esta frontera). - █ Rojo (255,0,0): Frontera de flujo de entrada.
uin2: Componente de Velocidad en dirección x (horizontal) en la frontera.
vin2: Componente de Velocidad en dirección y (vertical) en la frontera.
rho2: Densidad de la frontera (para cmode=0 y 3, si es usada esta frontera).
temp2: Temperatura en la frontera (para cmode=1 y 2, si es usada esta frontera).
scalar2: Fracción de Mezcla (para cmode=2, si es usada esta frontera). - █ Verde (0,255,0): Frontera móvil (sin flujo a temperatura fija).
imb: Si este es 1, el movimiento de la frontera es periódico (movimiento oscilante). Hágalo 0 (cero) para el caso contrario.
umb: Velocidad de desplazamiento en la dirección x (horizontal).
vmb: Velocidad de desplazamiento en la dirección y (vertical).
tempmb: Temperatura de la frontera móvil. Si es distinta de 0 (cero), la temperatura de pared es procesada por la simulación. Si es 0 (cero), la temperatura de pared variara dependiendo de los alrededores del fluido (generalmente a gradiente cero). - █ Rosa (255,0,255): Flujo de aire puro (Solo para ser usado en el modo premezclado).
uin3: Componente de Velocidad en dirección x (horizontal) en la frontera.
vin3: Componente de Velocidad en dirección y (vertical) en la frontera.
temp3: Temperatura en la frontera (ha de ser fijada si es usada esta frontera es usada). - █ Amarillo (255,255,0): Frontera escalar adicional.
scalarT: Valor escalar de la frontera (corresponde a c en la Eq. (25) sin reaction en la guia de usuario Users’ Guide).
Siempre es más fácil echar un vistazo a varios problemas de ejemplos en Sample Problems para aprender cómo usar cada condición de contorno para conseguir lo que quieres!