问题描述
我正在 COMSOL Multiphysics 中模拟管段内的稀物质传输。我已经指定了一个初始浓度，它会在 t=0 处通过管道的切片周围产生浓度分布。此外，我在上游有一个点探头（我使用层流进行对流）。我正在根据时间绘制此时的浓度。
为了调查模型是否产生准确的（即物理上真实的）结果，我改变了扩散系数 D。这是我注意到不切实际的行为的地方：对于大范围的不同扩散系数，点探针处的浓度图不会改变。这是非物理的，因为例如较高的扩散系数应导致点探针处的分布更分散。
我已经进行了网格细化研究，发现结果在很大程度上取决于网格分辨率。因此，我现在使用最高的网格分辨率（非常好）。无论如何，不同扩散系数的浓度结果仍然没有变化。
这种非物理行为的原因可能是什么？我已经知道这不是由于求解器的网格分辨率或相对容差造成的。
解决方法
在此模拟上花费大量时间后，我得出结论，正如 2b-t 所建议的那样，这些不良影响确实是由数值扩散造成的。当然，无法确定是否真的是这个原因。但是，我几乎调查了模拟中的任何其他潜在罪魁祸首 - 没有任何新见解。
为了解决这个数值扩散问题，我切换到基于粒子的模拟 (PBS) 并将浓度近似为小接收器体积内的归一化粒子数。该方法为大粒子数和小接收器体积的浓度提供了很好的近似。
通过这样做，我得出的结果与文献中的结果非常吻合。