הצגת המקור של הדף "תנאי גבול בדינמיקה של זורמים"

{{לשכתב|תרגמת|נושא=מדעי הטבע|כל הערך=כן}}
ב[[דינמיקה חישובית של זורמים]] {{אנ|Computational fluid dynamics}}, (Computational fluid dynamics CFD), '''תנאי הגבול''' הם חלק עיקרי בהגדרה ופתרון בעיה. על המשתמש להגדיר את תנאי הגבול בצורה נכונה, חכמה ויעילה תוך היכרות והבנה של תפקידם ב[[אלגוריתם]] הנומרי.

[[תנאי שפה]] שאינם מוגדרים היטב, עלולים להוביל לפתרון שגוי והגדלה של הזמן לפתירת הבעיה. בעיות בלתי תמידיות דורשות בנוסף גם "תנאים התחלתיים" המגדירים את הערכים התחלתיים של ה[[זורם|זרימה]].

== תנאי גבול בכניסה ==
[[קובץ:Inlet Boundary Condition.jpg|ממוזער|מהירות כניסה בזרימה פנימה בצינור|200px]]
בתנאי שפה בכניסה, צריך להגדיר את הפילוג של כל המשתנים במהירות הראשית.
משתמשים בתנאי שפה מהסוג הזה בעיקר כאשר המהירות בכניסה ידועה.

== תנאי גבול ביציאה ==
[[קובץ:Outlet Boundary Condition.jpg|ממוזער|מהירות כניסה בזרימה החוצה מצינור|200px]]
בתנאי גבול ביציאה, הפילוג של כל משתני הזרימה צריך להיות מוגדר ביציאה במהירות הראשית.

משתמשים בתנאי שפה מהסוג הזה בעיקר כאשר המהירות בכניסה ידועה. הזרימה מפותחת כאשר אין שינוי בכיוון הזרימה כאשר היציאה נבחרת רחוקה מספיק מההפרעות ה[[גאומטריה|גאומטריות]].

באזור כזה, ה[[גרדיאנט]] של כל המשתנים שווה לאפס בכיוון הזרימה חוץ מהלחץ.

== תנאי שפה ==
[[קובץ:Wall Boundary Condition.jpg|ממוזער|תנאי שפה על קיר|200px]]
בבעיות של זרימה מוקפת קירות נדרוש כתנאי גבול אי החלקה ואי חדירה עבור רכיבי מהירות על הקיר.

הרכיב הנורמלי מוגדר כאפס ואילו הרכיב ה[[משיק]]י מוגדר כמהירות של הקיר.

<math>V_{normal}=0</math><br>

<math>V_{tangential}=V_{wall}</math>

ניתן להגדיר [[מעבר חום]] דרך הקיר. אם הקירות נחשבים [[תהליך אדיאבטי|אדיאבטיים]] כך שמעבר חום על פני הקיר מוגדר כאפס.

<math>Q_{AdiabaticWalls}=0</math>

== תנאי גבול לחץ תמידי ==
[[קובץ:Pressure Boundary Condition.jpg|ממוזער|תנאי גבול של לחץ תמידי|200px]]
משתמשים בתנאי גבול מסוג זה כאשר ערכי גבול של לחץ ידועים והפרטים של פילוג הזרימה אינם ידועים .

זה כולל לחץ בכניסה וביציאה בעיקר.

דוגמאות אופייניות משתמשות בתנאי גבול זה וכוללים זרמי ציפה, זרימה פנימית עם מספר יציאות, זרימה חופשית וזרימה חיצונית סביב אובייקטי.

דוגמה יכולה להיות זרימה היוצאת ל[[אטמוספירה]] שבה [[לחץ]] הוא אטמוספירי.

== תנאי גבול אקסיסימטרי ==
[[קובץ:Axisymmetric Boundary Condition.jpg|ממוזער|תנאי גבול אקסיסימטרי|200px]]
במצב גבול זה, המודל הוא אקסיסימטרי לאורך הציר המרכזי, כך שכל התהליך הפיזי עבור R (מרחק מציר הסימטריה) ועבור כל θ (זווית הטיה) ובכל חתך-Z, משתני זרימה בעלי אותו ערך ופילוג.

דוגמה לכך היא הזרימה אקסיסימטרית לאורך ציר מרכזי של צינור.

<math> \operatorname{V_r}(\theta)= Const</math>

== תנאי גבול סימטריים ==
[[קובץ:Symmetric Boundary Condition.jpg|ממוזער|תנאי גבול סימטרי|200px]]
במצב גבול זה, הנחה הוא כי בשני הצדדים של הגבול, קיימים אותם תהליכים פיזיים.

כל המשתנים באותו מרחק מהגבול בעלי אותו ערך וגרדיאנט.

תנאים בגבול סימטרי הם -
*אין זרימה דרך הגבול
*אין [[שטף]] סקלר דרך הגבול

דוגמה לכך היא זרימה בצינור עם מכשול סימטרי בזרימה.

מכשול מחלק הזרימה העליונה והזרימה התחתונה לתמונת ראי.

== תנאי גבול תקופתיים או מחזוריים ==
[[קובץ:Cyclic-Pump Impeller.JPG|ממוזער|A quarter showing cyclic boundary condition|200px]]
תנאי גבול תקופתיים או מחזוריים נובעים מסוג שונה של סימטריה בבעיה בשונה מזו המתקבלת מתנאי גבול סימטריים.
דוגמה לכך תהיה זרימה ב[[שבשבת]], שבה האזור המסומן חוזר על עצמו ארבע פעמים בקואורדינטות r-תטא .
האזורים המחזוריים-סימטריים צריכים להיות בעל אותם משתני זרימה ופילוג וצריכים למלא את התנאי עבור כל חתך Z.

== ראו גם ==
* [[תנאי שפה]]

== קישורים חיצוניים ==
{{ויקישיתוף בשורה}}
* [[:en:Computational fluid dynamics|מכניקת זורמית חישובית]], בוויקיפדיה האנגלית
* [[:en:Flow conditioning|מכניקת זורמית ניסויית]], בוויקיפדיה האנגלית
* [[:en:Initial value problem|בעיית תנאי התחלה]], בוויקיפדיה האנגלית

[[קטגוריה:הידרודינמיקה]]
[[קטגוריה:מכניקת הזורמים]]