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在带有凹凸的 3D 网格上使用 Fipy 和固定通量边界条件时，我注意到一个奇怪的行为。在所附图片的左侧，我展示了具有理论热通量边界条件的几何图形的二维切割，没有（A：顶部）和（B：底部）凸块。在右侧，我显示了T.faceGradAverage[0]在边界处计算的热通量的俯视图。在 A 和 B 两种情况下，网格都是使用 GMSH 创建的。

由于我正在解决顶部固定热通量分布和底部传热系数的传热问题，因此我的 fipy 问题定义(FrontFaces * frontValue).divergence为应用热通量：

Dk.constrain(0., baseMesh.exteriorFaces)
mask_coeff = (boundarySource * baseMesh.faceNormals).divergence
equation = ImplicitDiffusionTerm(coeff=Dk) + ImplicitSourceTerm(mask_coeff) - mask_coeff - (FrontFaces * frontValue).divergence

FrontFaces 定义为FrontFaces = mesh.facesLeft & test_xy

正如您在图像上看到的，两种情况都会产生完全不同的结果。蓝色表示0热通量，红色表示高热通量。情况 B 在物理上是不可能的：热通量很高，应该为 0。似乎边界条件在情况 B 中没有正确应用，因为有凸起。

有没有人遇到过同样的问题？ 热通量图

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faceGrad在外部边界处始终为零，除非您在该边界处定义狄利克雷条件。faceGradAverage这很愚蠢，我们应该删除它（https://github.com/usnistgov/fipy/issues/557）。

根据定义，该边界处的通量是 ，frontValue正如您指定的那样。

于 2018-02-13T15:59:33.313 回答