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COMPUTED FLUX / PRESSURE-CONJUGATE WORK / FINITE STOCK CONTINUITY

流量成为未知量,
接触口回到同一本账。

从黏性耗散、界面化学功和几何表面能出发,求解三口交换流量与边界增长。本轮进一步区分了“离散收支正确”和“接触模型准确”:保留旧点式接触的失败水动力对照,并测试浓度连续、有限库存守恒的受控接触极限。

Q 由求解得到压力与表活状态共同影响交换,不输入目标流量
11 + 7连续接触的预定检查/保存数据与原生审计通过
58.9%同n192网格、同载荷、同0.02s,两种接触模型的流量差
这是有限、完全混合库存与运动截面的“零化学接触阻力”参考;不是空间膜剪切/接触过渡区的完整模型。形状仍受同形缩放约束,库存压力是外部测试载荷。完整排液、四泡/七泡动力学、粗化与有限速破裂尚未完成。
求解得到的交换流量、能量账本、实际节点浓度、约束反力通量和时间空间误差

矢量PDF · 五组/11步与11项检查 · 7项保存数据与原生复核 · 当前模型、源码和版本 · 保留的九组点式接触参考及错误对照

压力、流动与表活怎样闭合

三个相对入口流量Q和内部速度一起求解。不可压流动的允许速度包含边界法向增长;实际流入量决定液体容量变化。毛细项来自真实截面界面周长及三片膜长度的表面能导数,不采用经验排液系数。三个原生Stokes速度模式仅用于选择Newton变量单位,物理解仍使用原黏性算子。

理想Henry界面、体相与有限库存共同参与化学能。原来留在外部约束中的接触口界面功,现在返回机械方程。固定压力载荷存在势能,扣除初始平衡参照后,受约束模型满足:

ΔΦ + D_BE + Δt(D_diff + D_upwind + D_visc,SIP) = residual

这里的Φ包括化学能、几何表面能和受控库存压力势能。平衡压力与表面能的大项采用精确代数合并,避免把小驱动力消掉;没有用能量残差反推修正液量或添加耗散。它是本受约束离散模型的账本,不能称作完整自由泡沫能量定理。

接触条件改变了什么

第一版只用上风交换连接均匀膜库存与截面,允许浓度在零长度接触口跳跃。加回共轭机械功后,14项离散检查和6项原生审计通过,却出现64.4%的场差、147.5%的流量差(n96/G1→n192/G3)。这提示零长度点式接触不适合直接充当定量膜阻力,不能靠能量检查掩盖。

新的对照选择完全混合有限库存、零化学接触阻力极限:每个入口的标量节点和对应库存共享同一个浓度未知量,各自实际容量相加,一起求解。体相扩散与对流都可把表活送入库存。浓度不是步后覆盖,也不是固定的无限浓度浴。

施加连续性所需的反力通量从未约束的节点收支方程恢复,并单独记入每张膜的库存。因两侧化学势相同,该约束的化学功为零;忽略这部分通量会使逐膜收支检查失败。所有膜的液体和表活库存只计一次。

在同一n192网格、相同载荷和0.02s终止时间,两种接触条件的流量相差58.9%。这是边界模型敏感性,不是实验验证,也不是同一模型的精度提升。连续接触不是所有真实膜—边界过渡区的普适条件;有限接触阻力、双界面剪切和真实膜厚分布仍需解析。

实际对照与数据

组n步数离散平衡p₀(Pa)数据
continuous-main1922-75.047061流量/收支 · 库存 · 节点 · 原生流函数
continuous-fine2882-75.054360流量/收支 · 库存 · 节点 · 原生流函数
continuous-half1924-75.047061流量/收支 · 库存 · 节点 · 原生流函数
continuous-chemical1922-75.047061流量/收支 · 库存 · 节点 · 原生流函数
continuous-equilibrium961-74.993344流量/收支 · 库存 · 节点 · 原生流函数

主/细网格为n192/288,保持G3端点和相同法向层规则;相对压力载荷为p₀+.01Pa。化学对照的三个压力相同,仅初始库存浓度为[1,1.0001,.9999],得到一入一出的交换。每张网格使用自身几何对应的离散平衡p₀,故网格比较匹配相对载荷,并非完全相同的绝对压力。

结果的精度与物理边界

连续接触11步的总液体/表活误差约为舍入误差,入口浓度跳跃为零。保存数据重建了库存、压力势能、约束通量;独立原生速度/梯度积分核对了入口流量、界面功和三个广义压力/法向力。

仍未时空收敛:时间步减半后,浓度扰动场差2.18%、末态流量差4.32%;n192→288的共同内部场差8.98%、末态流量差7.39%。SIP数值面项占比约40.4%/35.0%,不能全部视为物理黏性。按冻结协议,本阶段到此停止加密。

旧模型把完整毛细压差直接施加到局部截面,给出峰值速度与边界半径定义的Re指标约81.4,超出预定0.1适用界限。它被保留为越界诊断,不是物理Stokes排液预测。需要真实膜阻力和适用的惯性模型,不能任意减小流量系数来让它过关。

材料仍是稀Henry诊断参数:r₀=.4mm,h₀=.8μm,η=10μm,D=5×10⁻¹⁰m²/s,μ=.001Pa·s,RT=2500J/mol,c*=.002mol/m³,单界面平衡张力.03N/m。它未与具体实验溶液标定;p₀是受控库存广义压力,不是此厚度平膜的实测法向压力。

失败记录与研究方向

首批压力矩阵全部轨迹已完成,但汇总碰到NumPy布尔序列化错误;仅从保存文件恢复汇总,未重跑轨迹。能量检查随后发现:在约75Pa支撑压力附近,约10⁻⁸Pa的绝对残差仍可能掩盖小驱动力的误差。保留原数据和源码ZIP,收紧内部求解后通过原有阈值;物理参数和验收门槛未放宽。省略端点机械功的负对照,能量误差超过门槛约958万倍。

点式接触的修正批次约217秒,连续接触5组约341秒,均为CPU求解;失败批次也保留,没有机器学习训练。后续将基于这个守恒接触基线接入共享膜网络,并处理真实膜阻力与法向形状,再连接CODA有限速液环吸收/动量和气体交换。通用压力端口、记忆、连续性和变分方法本身均不作为创新主张;有限速事件如何改变邻膜响应仍待检验。