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JOINT FEEDBACK / FINITE INVENTORIES / SPATIAL ACCURACY INCOMPLETE

浓度、流动和有限膜存量
进入同一次求解。

9组、180步。浓度改变Marangoni应力,流动输运表活;三张均匀有限膜同时更新液量、总表活量和入口浓度。固定入口几何及外部指定通流仍是本参考的约束。

8.9×10⁻¹⁶有限膜+边界的最大累计表活量相对误差
0.561%最后两档时间步的容量加权浓度扰动场差
9.68%两级网格共同内部重构场差:尚未收敛
实际联合反馈节点浓度、三张有限膜浓度变化和相同通流下的反馈控制

矢量PDF · 9组矩阵、10项检查与全部限制 · 逐膜账本、原速度积分与4项独立审计 · 材料、源码哈希、Python与库版本

求解/收支检查通过,空间精度仍未过关。联合反馈主/细网格的SIP数值面项约占耗散25.9%/21.0%,不能隐去或全部称作物理黏性。有限库存与无限供给的场差很小,远低于当前空间差异;不据此宣称有限库效应决定寿命或级联。

实际更新了哪些量

每张膜的投影长度主值L=.01m、面积由外部固定,液量随入口实测有符号液体通量变化。总库存为N_f=c_f(V_f+2ηL),包括两侧界面。入口供体用新的膜浓度,出流用边界节点的求解浓度;这些未知量与流函数在同一Newton系统中求解,未用旧浓度滞后一拍。

边界面积固定,因此外向入口流量(q0,−q0/2,−q0/2)代数和为零。q0=8×10⁻¹³m²/s为外部诊断输入:两张膜供液、一张膜接收。本例没有三张膜同时向边界净积液;没有自主排液律、自由形状、空间膜厚、粗化或破裂。

膜厚h_f=V_f/L由计算得到。主算例厚度相对参考接触口最大变化约0.002%,小容量L=.001m对照约0.02%。入口口径仍固定h0=.8μm,这个不一致被记录为小变化参考的近似;在大幅变薄和长时间演化前,必须处理接触几何与几何守恒。

能量式没有丢掉外界做功

理想Henry化学能包含边界和全部有限膜。膜的变化容量用旧容量乘KL余项,体相与界面接触混合耗散分开计算。联合账本包含:

ΔH + D_BE,border + D_BE,films + Δt(D_diff + D_upwind + D_mix + D_visc,SIP − P_boundary + W_surface-pressure) = residual

Stokes功率另检验D_visc,SIP=P_Marangoni+P_boundary。边界反力与界面压力差功保留正负号:外部装置可供能或吸收能量,不能要求总化学能单调下降,也不能称作完整自由泡沫能量定律。关闭反馈时另记录人为抵消Marangoni作用所需的功,避免把无反馈对照伪装成同一机械系统。

膜液量和表活量按单位轴向长度保存,CSV单位分别为m²和mol/m;乘指定轴向长度后才是m³和mol。入口尚未与E04C过渡区BVP匹配,也未解析膜内厚度/浓度分布,因此不能预测自由排液通量。

正式对照与原始数据

组节点dt(s)步数量误差数据
fixed-feedback52090.010202.24e-15收支 · 浓度 · 速度 · 流函数 · 网格
fixed-off52090.010202.26e-15收支 · 浓度 · 速度 · 流函数 · 网格
finite-dt2052090.020102.22e-16收支 · 浓度 · 速度 · 流函数 · 网格 · 有限膜存量
finite-main52090.010202.22e-16收支 · 浓度 · 速度 · 流函数 · 网格 · 有限膜存量
finite-dt552090.005408.88e-16收支 · 浓度 · 速度 · 流函数 · 网格 · 有限膜存量
finite-fine93850.010204.44e-16收支 · 浓度 · 速度 · 流函数 · 网格 · 有限膜存量
finite-small52090.010208.88e-16收支 · 浓度 · 速度 · 流函数 · 网格 · 有限膜存量
finite-off52090.010202.22e-16收支 · 浓度 · 速度 · 流函数 · 网格 · 有限膜存量
no-flow16090.020100.00e+00收支 · 浓度 · 速度 · 流函数 · 网格 · 有限膜存量

fixed为固定入口浓度;finite为有限膜。feedback/off控制浓度对流动的反馈;finite-small长度减到.001m,只作容量对照。no-flow均匀态保持不变。初始边界c/c*=1,膜为[1,1.01,.99],运行到0.2s;材料与前面的稀溶液参考相同,未做实验标定。

独立复核与失败修正

从保存的膜液量、浓度与摩尔数重建每张膜的增减,逐口对上边界转移账本;再用保存的原生速度场积分−∇c·u,并从原速度矩阵计算体相与SIP耗散。两种Marangoni功计算相对差在10⁻¹³量级;原入口法向速度积分也恢复了指定液量。

第一轮正式矩阵有两项失败,保留在仓库logs/coupled-open/:最小时间步的一个能量点超阈值;关闭反馈的冻结回归场差1.96×10⁻⁸超过1×10⁻⁸目标。使用原速度算子作扩展精度残差,避免显式流函数矩阵的消去误差,并把Newton内部停止值从1×10⁻¹⁰收紧到1×10⁻¹¹。验收门槛未放宽。复跑后冻结回归差8.13×10⁻¹¹,10项检查和4项独立审计通过。

另修正了近等浓度KL表达式的数值消去,用log1p形式计算有限膜的BE余项;原失败日志仍保留。成功矩阵约219秒,另有被拒批次开销,没有ML训练。

这一步证明了什么,尚未证明什么

本离散模型里,反馈使浓度偏离明显小于冻结速度对照,有限膜浓度也按库存更新。主算例有限/固定供给的容量加权场差约0.000555%;这只是接口已起作用的数值证据,当前不能分辨其物理重要性。时间步.02→.01s场差1.125%,.01→.005s差.561%;共同内部3491点的空间重构差9.68%,并非全域或端点误差上界。

下一阶段必须让实际来液、边界储液与几何运动兼容,接入四泡/七泡液体和气体网络,再连接有限速事件;同时保留当前空间误差和数值面项的精度债务。上一阶段冻结速度参考。