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PROJECT 06 / E04B / NUMERICAL EXPLORATION

液体进入有限边界后,吸力怎样变化?

完成 18 组主矩阵及2组容差核对,共20组原生 C++ 计算。复用 DRIFT 膜能量,将膜通量与有限边界储液放在同一次隐式更新中;同时测量单膜、共享边界及固定压力对照。

当前是固定界面的简化压力边界算例,不是已解析的膜—边界过渡区,也不是完整泡沫或实验验证。没有表活、气体交换、运动或破裂。E04 的物理交换闭合仍未完成。
2.66e-15主算例最大液量相对误差
-700.0 → -688.9 Pa有限储液边界压力
0.1627%主算例保存暂态场误差 · 对1280参考

三张膜,共享一份实际储液状态

圆盘是实际边界截面积的储液符号;右侧圆点是求解器记录的固定单元,颜色显示 h/h0(红色趋近0,蓝色约1.1)。圆盘及膜厚均放大显示;不表示真实尺寸的泡沫表面。

仅播放 51 个保存状态,不插值,不预设轨迹。物理时长 1 ms。

反馈、收支与误差

实际计算的膜厚、边界压力、储液量、能量、液量误差与加密结果

矢量 PDF · 完整参数、误差及来源 · 1000步主算例 CSV · 三膜实际状态

怎样解读这些结果?

有限边界与固定压力对照具有相同初始吸力,有限边界吸液后压力随截面积更新。这只检验当前压力边界模型的反馈。半单元 Poiseuille 通量是该边界模型的离散化,不是已标定的真实过渡区阻力。半径扫描同时改变初始吸力与容量,不能单独归因为容量。细网格是同方程参照;局部最小值与整体场误差分别保留。

继续加密:微小反馈是否稳定?

先保留未通过的检查:320 → 640 单元时,排液差异估计仍变化 2.62%,超过预设 2% 门槛。继续到 1280 单元后,该变化降至 0.687%,满足本次相邻加密门槛。

1280 单元的有限边界比同网格固定压力对照少接收 0.06749% 液体,终态压力 -689.1092 Pa。这是简化模型内的数值结果,不能据此宣称真实过渡区或新机理已验证。

有限储液反馈的成对加密及局部场误差

加密图矢量 PDF · 全部成对误差 · 保留的未通过检查

不要只看整体误差:80 单元相对 1280 单元的保存暂态场误差约 0.1627%,但边界首单元误差约 1.422%。因此粗网格仅作演示;微小排液差异用配对加密单独核对。

18 组算例均完成,共 69,501 个物理步。没有训练或参数拟合;没有超过两小时的任务。1280 单元原始帧每份约6.4 MB,仅保留本地,按审计命令重建,不提交 Git。

额外检查:非线性求解容差

另完成2组1280单元成对计算,将 Newton 容差收紧10倍。排液差异估计的相对变化为 1.201e-11,小于本次0.1%敏感性门槛。因此已完成的20组配置共101,501个物理步。

另有1次收紧100倍的尝试,在1507步 / 0.0941875 ms后线搜索失败,未计为成功。失败记录保留,未自动放宽容差或接受失败步。

完成的容差核对 · 未完成的严格容差尝试

本次执行矩阵

算例单膜单元数步数最大液量误差最小厚度 / μm耗时 / s
pilot404010001.55e-150.65080.10
main808010002.66e-150.58910.15
space16016010002.44e-150.57060.22
reference32032040005.00e-150.56601.06
time-coarse805008.88e-160.58870.09
time-half8020002.89e-150.58930.18
fixed808010002.66e-150.58340.12
radius258010002.22e-150.37690.14
radius1008010009.99e-160.89780.13
shared-three8010003.55e-150.60010.32
one-step4010.00e+001.96520.02
pair160-finite16020004.88e-150.57080.30
pair160-fixed16020001.78e-150.56490.27
pair320-fixed32040004.11e-150.56010.86
pair640-finite64080006.99e-150.56483.35
pair640-fixed64080001.14e-140.55892.91
pair1280-finite1280160001.13e-140.564511.93
pair1280-fixed1280160001.58e-140.558611.68
tight10x1280-finite1280160001.38e-140.564511.10
tight10x1280-fixed1280160001.58e-140.558611.31

参数均为示例输入,未匹配实测材料。新图片保留 PNG 和矢量 PDF。