DNS求解湍流混合层出口处出现异常压力问题

[秋山结月]

各位老师好。目前我所模拟的是两层不同速度流体的混合问题。
N-S方程的求解采用的是Fractional Step Method，时间步进为三步龙格库塔法。
上下速度边界采用的是零梯度，左右采用周期性边界条件，进口指定一个速度Profile，出口采用的是对流流出的边界条件。

在计算过程中我遇到了一个问题，当压力结构到达出口边界时，会发生严重的扭曲。

这里主要有几个疑问：

1. 差分格式，库朗数，时间积分方式会是造成这个现象的原因吗？
2. 出口的速度边界采用了对流流出边界条件，出口的压力（以及构造压力泊松方程时出现的标量：速度散度）应该采用什么样的边界条件？
3. 我试着统计了一下压力泊松方程的残差，发现即使迭代100步，残差值 r = Ax-b 依然在0.1这个量级，这正常吗？

[李东岳]

@秋山结月 出口边界条件什么样的

[秋山结月]

@李东岳

李老师您好。

目前出口是采用如下方程

这里Uc尝试过：

1. 使用上下层速度的平均值1.5。
2. 在X方向上采集最靠近边界的三个点的速度值进行平均，作为Uc。

如果采用2的话，Uc是一个随着Y坐标以及时间变换的函数Uc(y,t)

Phi是压力泊松方程构造的中间量，这个查了好多文章都说的很模糊，我也就直接用了零梯度。