ปัญหาแนวความคิด: จะกำหนดเงื่อนไขขอบเขตของแรงดันสำหรับของเหลวแบบแบ่งชั้นในหน่วยความดัน / ความหนาแน่นได้อย่างไร?

นี่อาจเป็นปัญหาเล็กน้อย แต่ฉันมีช่วงเวลาที่ยากลำบากกับการวางแนวความคิด

ฉันใช้รหัสในการสร้างแบบจำลองการไหลของรถถัง ฉันไม่เคยมีประสบการณ์เรื่องพลศาสตร์ของไหล ฉันมีประสบการณ์เกี่ยวกับปัญหาทางเคมีมากกว่า ฉันต้องการใช้เงื่อนไขขอบเขตความดัน (ความดันคงที่ที่ด้านล่างของถังและความดันบรรยากาศที่เต้าเสียบถัง) รหัสนี้ใช้สำหรับการไหลแบบไม่บีบอัดและฉันจะต้องป้อนค่าความดันในแง่ของความดัน / ความหนาแน่น (หน่วยของ m2 s-2)

ปัญหาคือฉันไม่เข้าใจว่าจะใช้ความหนาแน่นแบบใดสำหรับเงื่อนไขแต่ละขอบเขต ที่ด้านล่างของถังฉันคาดเดาว่าฉันควรใช้ความหนาแน่นของของเหลวในถัง (หรือค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักบางอย่างถ้ามีชั้นของเหลวมากกว่าหนึ่งชนิดในถัง) แต่สิ่งที่ฉันควรใช้ที่ด้านบน (ที่เงื่อนไขขอบเขตคือความดันของบรรยากาศ) เมื่อฉันแบ่งความดันบรรยากาศด้วยความหนาแน่นของอากาศฉันจะได้รับค่าที่สูงกว่าขอบเขตด้านล่างของถังและการไหลไปในทางที่ผิด (ลงไม่ถึงเต้าเสียบ) เมื่อฉันแบ่งความดันบรรยากาศด้วยความหนาแน่นเดียวกับที่ฉันใช้สำหรับขอบเขตด้านล่าง (ความหนาแน่นของของเหลวในถัง) ผลลัพธ์ของฉันแสดงค่าความดันที่ต่ำกว่าบรรยากาศ ดูเหมือนว่าฉันควรจะได้รับสิ่งนี้ แต่ฉันทำไม่ได้ ความช่วยเหลือใด ๆ ที่จะได้รับการชื่นชม แต่น่าเสียดายที่ฉัน

เหตุผลที่คุณหารความดันด้วยความหนาแน่นก็คือในสมการไนเซอร์เวอร์สโตกเกอร์ที่อธิบายการไหลของของไหลมีคำสามประเภท: คำเฉื่อยที่คูณด้วยความหนาแน่นของของเหลว, ความลาดชันของความดัน ความหนืดของของไหล หากคุณหารสมการทั้งหมดด้วยความหนาแน่นของของเหลวคุณสามารถรวมความหนืดสัมบูรณ์ของคุณกับความหนาแน่นของของเหลวเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้ความหนาแน่นจลนศาสตร์ จากนั้นคุณมีคุณสมบัติของเหลวเพียงอันเดียวที่ต้องกังวลซึ่งทำให้การแก้สมการง่ายขึ้น แต่คุณต้องหารความดันด้วยความหนาแน่นของของเหลว

ซึ่งหมายความว่าความหนาแน่นที่คุณต้องการหารด้วยคือความหนาแน่นของของเหลวที่คุณจำลองการไหล หากคุณกำลังจำลองความหนาแน่นของของไหลหลายตัวในรูปแบบเดียวกันคุณจะไม่สามารถใช้การทำให้เข้าใจง่ายนี้ได้ อย่างไรก็ตามดูเหมือนว่าคุณไม่ได้จำลองอากาศดังนั้นคุณสามารถใช้ความหนาแน่นของของเหลวได้อย่างปลอดภัย

อีกสิ่งหนึ่งที่ควรทราบก็คือมันเป็นเพียงแรงกดดันการไล่ระดับสีที่สำคัญในการไหลแบบอัดไม่ได้ดังนั้นบ่อยครั้งที่ผู้คนจะใช้เกจวัดความดัน (ความดันสัมบูรณ์ลบด้วยหนึ่งบรรยากาศ) เนื่องจากมันไม่ได้สร้างความแตกต่าง บรรยากาศน่ารำคาญทุกที่ ดังนั้นหากความดันที่ทางเข้าของคุณอยู่ในความดันของมาตรวัดมากกว่าความดันที่ด้านบนของถังของคุณควรเป็น 0 ไม่ใช่ 1 atm