×
何强;黄伟峰;徐建军;胡，杨;李德才

多相铁流体流动的浸没界面和基于相场的格子Boltzmann混合方法。 （英语） Zbl 1521.76659号

计算。流体 255，文章ID 105821，13 p.（2023）.
总结：在本研究中，我们开发了一种混合浸没界面和相场格子Boltzmann（LB）方法来模拟多相铁流体流动。采用基于相场的浸没界面法数值求解了界面跳跃条件下磁势的拉普拉斯方程。相界面由保守的Allen-Cahn方程跟踪。一个LB方程用于捕捉两种不混溶流体之间的界面，另一个方程用于求解流体力学特性。磁应力被视为界面上的界面力，因此磁力和毛细管力都可以在统一的相场方法框架中表示。几个典型的问题，包括均匀磁场中的圆柱体，均匀磁场下磁流体液滴的变形，为了研究磁流体的流变特性，对磁流体中的两个气泡合并以及剪切流下的磁流体液滴悬浮液进行了模拟，以测试该模型的准确性、适用性和数值稳定性。数值算例表明，该模型能够捕捉高密度、高粘度比磁性多相流问题的基本唯象特征。

引用于1文件

MSC公司：

76米28 粒子法和晶格气体法
76T20型 悬架

关键词：

晶格玻尔兹曼方法;相场法;浸没界面法;铁流体

软件：

IIMPACK公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{Q.He}等人，计算。流体255，文章ID 105821，第13页（2023；Zbl 1521.76659）
全文： 内政部

参考文献：

[1] 阿夫哈米，S。；Renardy，Y.，《流动中的铁流体和磁引导超顺磁性粒子：模拟和建模综述》，《工程数学杂志》，107，1，231-251（2017）·Zbl 1388.76025号
[2] 托雷斯-迪亚兹，I。；Rinaldi，C.，《磁流体研究的最新进展：磁可控和可调谐流体的新应用》，《软物质》，10，43，8584-8602（2014）
[3] 火焰，C。；拉西斯，S。；巴克里，J.C。；Cebers，A。；Neveu，S。；Perzynski，R.，《受限几何形状中铁流体表面张力的测量》，《物理评论E》，53，5，4801-4806（1996）
[4] 里戈尼，C。；费斯奈斯，J。；Talbot，D。；马萨特，R。；Perzynski，R。；巴克里，J.C。；Abou Hassan，A.，磁场驱动的油基铁磁流体中非磁性水滴的变形、吸引和聚结，Langmuir，36，185048-5057（2020）
[5] 胡，Y。；李博士。；Niu，X.D.，多相铁流体流动的基于相场的晶格Boltzmann模型，Phys Rev E，98，3，文章033301 pp.（2018）
[6] O.拉夫罗娃。；马蒂斯，G。；Mitkova，T。；波列维科夫，V。；Tobiska，L.，《铁流体力学中自由表面问题的数值处理》，《物理学杂志：凝聚物质》，18，38，S2657-S2669（2006）
[7] O.拉夫罗娃。；马蒂斯，G。；Mitkova，T。；波列维科夫，V。；Tobiska，L.，铁流体动力学耦合问题的有限元方法，（科学计算的挑战-CISC 2002）。科学计算的挑战-CISC 2002，计算科学与工程讲稿（2003），160-183·Zbl 1138.76385号
[8] 戈尔维策，C。；马蒂斯，G。；里希特（Richter，R.）。；雷贝格，I。；Tobiska，L.，《磁性流体的表面形貌：实验和数值模拟之间的定量比较》，《流体力学杂志》，571455-474（2007）·Zbl 1106.76305号
[9] 科里，M.S。；穆克吉，A。；尼塔，B.G。；史蒂文斯，J.G。；Trubatch，A.D。；Yecko，P.，《磁性流体中的气泡和液滴建模》，《物理学杂志：凝聚物质》，20，20，第204143页，（2008）
[10] 朱国平。；Nguyen，N.T。；拉马努詹，R.V。；Huang，X.Y.，均匀磁场中磁流体液滴的非线性变形，Langmuir，27，24，14834-14841（2011）
[11] 诺切托，R.H。；萨尔加多，A.J。；Tomas，I.，两相铁流体流动的扩散界面模型，计算方法应用机械工程，309，497-531（2016）·Zbl 1439.76088号
[12] Lee，W.K。；斯卡多维利，R。；Trubatch，A.D。；Yecko，P.，磁流体中气泡聚集和变形的数值、实验和理论研究，《物理评论E》，82，1 Pt 2，第016302页，（2010）
[13] 阿夫哈米，S。；雷纳迪，Y。；Renardy，M。；Riffle，J.S。；St Pierre，T.，铁磁流体液滴通过不混溶粘性介质的场致运动，流体力学杂志，610363-380（2008）·Zbl 1147.76063号
[14] 阿夫哈米，S。；泰勒，A.J。；雷纳迪，Y。；Renardy，M。；圣皮埃尔，T.G。；伍德沃德，R.C。；Riffle，J.S.，均匀磁场下悬浮在粘性介质中的疏水性磁流体液滴的变形，流体力学杂志，663，358-384（2010）·Zbl 1205.76291号
[15] 石，D。；毕，Q。；Zhou，R.，用VOSET方法对均匀磁场中下落的磁流体液滴进行数值模拟，数值传热a:Appl，66，2，144-164（2014）
[16] 艾登，C.K。；Clausen，J.R.，《复杂流动的晶格-玻尔兹曼方法》，《流体力学年鉴》，42，439-472（2010）·兹比尔1345.76087
[17] Shan，X.W。；Chen，H.D.，模拟多相多组分流动的格子Boltzmann模型，Phys Rev E，47，3，1815-1819（1993）
[18] Gunstensen，A.K。；罗斯曼，D.H。；Zaleski，S。；Zanetti，G.，《不混溶流体的格子Boltzmann模型》，《物理学评论A》，43，8，4320-4327（1991）
[19] 斯威夫特，M.R。；Orlandini，E。；奥斯本，W.R。；Yeomans，J.M.，《液气和二元流体系统的格子Boltzmann模拟》，《物理评论E》，54，5，5041-5052（1996）
[20] 何，Q。；Li，Y.J。；黄，W.F。；胡，Y。；Wang，Y.M.，液-气-固流动的基于相场的晶格Boltzmann模型，Phys Rev E，100，3，第033314页（2019）
[21] 何，Q。；李永杰。；黄，W.F。；胡，Y。；李博士。；Wang，Y.M.，不混溶和混溶三元流体的统一格子Boltzmann模型，计算数学应用，80，12，2830-2859（2020）·兹比尔1456.76093
[22] 李，Y。；牛，X.-D。；A.Khan。；李博士。；Yamaguchi，H.，用基于自校正程序的格子Boltzmann通量求解器对磁流体中气泡流动动力学的数值研究，Phys Fluids，31，8（2019）
[23] 李，X。；董振清。；余，P。；牛，X.D。；Wang，L.P。；李博士。；Yamaguchi，H.，基于分数阶的多相晶格Boltzmann方法对磁性多相流的数值研究，Phys Fluids，32，8，文章083309 pp.（2020）
[24] 李奇珍。；卢，Z.-L。；Zhou博士。；牛，X.-D。；郭天庆。；Du，B.-C.，铁流体流动的统一简化多相格子Boltzmann方法及其应用，《物理流体》，32，9（2020）
[25] 岳，P.T。；周，C.F。；Feng，J.J.，液滴的自发收缩和相场模拟中的质量守恒，计算物理杂志，223，1，1-9（2007）·Zbl 1115.76077号
[26] Fakhari，A。；米切尔，T。；莱昂纳迪，C。；Bolster，D.，《改进的相场晶格局部性——高密度比下不混溶流体的Boltzmann模型》，Phys Rev E，96，5，文章053301 pp.（2017）
[27] 胡，W.-F。；赖，M.-C。；Young，Y.-N.，《用于电流体动力学模拟的混合浸没边界和浸没界面方法》，《计算物理杂志》，28247-61（2015）·Zbl 1351.76165号
[28] 徐，J.-J。；Shi，W。；胡，W.-F。；Huang，J.-J.，用于模拟电流体动力学的水平浸没界面法，计算物理杂志，400（2020）·Zbl 1453.76144号
[29] Lee，T.等人。；Liu，L.，Lattice Boltzmann模拟干表面上的微尺度液滴冲击，计算物理杂志，229，20，8045-8062（2010）·Zbl 1426.76603号
[30] Fakhari，A。；米切尔，T。；莱昂纳迪，C。；Bolster，D.，《改进的相场晶格局部性——高密度比下不混溶流体的Boltzmann模型》，Phys Rev E，96，5，文章053301 pp.（2017）
[31] 刘，H。；瓦洛奇，A.J。；Zhang，Y。；Kang，Q.，用于模拟热毛细流动的基于相场的晶格玻尔兹曼有限差分模型，Phys Rev E，87，1，文章013010 pp.（2013）
[32] 胡，Y。；李，D。；牛，X。；Shu，S.，大密度比热毛细流动的扩散界面晶格Boltzmann模型和热物理参数对比，《国际热质传递杂志》，138809-824（2019）
[33] Wang，H.L。；Chai，Z.H。；史，公元前。；Liang，H.，Allen-Cahn和Cahn-Hilliard方程格子Boltzmann模型的比较研究，Phys Rev E，94，3-1，Article 033304 pp.（2016）
[34] 李，Z。；Ito，K.，《浸没界面法：涉及界面和不规则区域的PDE数值解》（2006），SIAM·Zbl 1122.65096号
[35] 徐建杰。；Zhao，H.K.，求解运动界面上偏微分方程的欧拉公式，科学计算杂志，19，1-3，573-594（2003）·Zbl 1081.76579号
[36] 陈，P。；杜杜科维奇，M。；Sanyal，J.，带气泡聚结和破裂的气泡柱流动的三维模拟，AIChE J，51，3，696-712（2005）
[37] Fakhari，A。；盖尔，M。；Lee，T.，《非混溶两相流的具有动态网格细化的质量守恒晶格Boltzmann方法》，《计算物理杂志》，315434-457（2016）·Zbl 1349.76678号
[38] 库尼亚，L.H。；I.R.西奎拉。；Oliveira，T.F。；Ceniceros，H.D.，剪切流中磁流体乳液流变性和液滴破碎的现场诱导控制，Phys Fluids，30，12，第122110页，（2018）
[39] 石田，S。；Matsunaga，D.，《剪切流中稀磁流体液滴悬浮液的流变学：粘度和法向应力差》，Phys Rev Fluids，5、12，第123603条，pp.（2020）
[40] 徐，A。；Shi，L。；Zhao，T.S.，《含多孔颗粒悬浮液剪切粘度的格子Boltzmann模拟》，《国际传热传质杂志》，116969-976（2018）
[41] Ghigliotti，G。；Biben，T。；Misbah，C.，囊泡稀释二维悬浮液的流变学，《流体力学杂志》，653489-518（2010）·Zbl 1193.76149号
[42] 库尼亚，L.H.P。；I.R.西奎拉。；Oliveira，T.F。；Ceniceros，H.D.，剪切流中磁流体乳液流变性和液滴破碎的现场诱导控制，Phys Fluids，30，12，第122110页，（2018）
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。