วิธีการเลือก coordinate system ในการใช้ Navier-Stokes Equation

หลังจากที่ผมเรียน momentum transport มาได้สักพักผมพอจะเข้าใจการใช้งาน Navier-Stokes Equation ใน rectilinear flow แล้ว แต่ในส่วนที่เป็น curvilinear flow ทำให้ผมพบว่าจริง ๆ แล้วผมมีปัญหาในการเลือก coordinate system (ที่ไม่น่าพลาด) โดยเรื่องเกิดจากโจทย์ในการบ้านที่ผมได้เป็น curved duct (ท่อสี่เหลี่ยมโค้งทำมุม 90° ตามแนวรัศมีวงกลม คล้าย 1/4 ของ annulus แต่ไหลตามแนวโค้ง) ผมเลือกใช้ cylindrical coordinate เนื่องจากสามารถคำนวณ velocity profile ที่ไหลในแกน theta และถ่ายโอนโมเมนตัมในแนวแกน r ได้ แต่กลับไม่สามารถจัดรูปคำตอบให้อยู่ในรูปที่โจทย์ต้องการได้ (ฟังก์ชันที่ออกมาคนละรูปแบบ) แต่เพื่อนผมกลับบอกว่าในโจทย์ข้อเดียวกันมีรุ่นพี่รุ่นก่อน ๆ ทำเฉลยไว้ แต่เขาใช้ cartesian coordinate (ที่ไม่น่าใช้กับการไหลในแนวโค้ง) และสามารถคำนวณออกมาตรงกับรูปที่โจทย์ต้องการได้ (ซึ่งผมไม่ได้ดูเฉลยเอง แต่เพื่อนมาใบ้ให้เท่านี้ เพราะไม่อยากลอกเฉลย) ผมจึงสงสัยว่าในข้อนี้การเลือก coordinate ของผมมันเหมาะสมหรือไม่ หรือผมไม่ควรสมใจความโค้งแล้วคิดว่ามันเป็นแค่ท่อสี่เหลี่ยมตรง ๆ
แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่