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Lee，Junghaeng先生;黄禹锡;赵广洙

用于两相流模拟的滑动双周期框架中的Stokes-Cahn-Hilliard公式。 （英语） Zbl 07605585号

J.计算。物理学。 471，文章ID 111614，15 p.（2022）.
摘要：本文提出了一种直接数值模拟牛顿-牛顿流体系统中简单剪切流中液滴乳状液的方法。我们在有限元框架中结合滑动双周期框架和扩散界面法来处理无壁效应的多液滴问题。我们采用蠕变区的标准速度-压力公式和Galerkin弱公式的扩散界面方法。滑动双周期框架约束由拉格朗日乘子实现。给出了滑动双周期框架中单个液滴、两个液滴和多个液滴的形态发展结果。为了在双周期框架内保持液滴（具有不同液滴位置）的给定相对构型的相同解，提出了一种相位转换方法。该方法纠正了时间积分中的不一致性，特别是对于薄界面问题，这导致了流动解的差异。通过应用该程序，无论液滴的相同相对构型的位置如何，都可以获得薄界面的精确解。还分析了两液滴合并时相场平移的影响。首次将标准有限元法和扩散界面法相结合，实现了滑动双周期框架，该方法可以很容易地扩展到更复杂的流变液体，以解决工业上的重要问题。

MSC公司：

7.6亿 流体力学基本方法
76轴 基础、本构方程、流变学、非流体现象的流体动力学模型
65新元 偏微分方程边值问题的数值方法

关键词：

扩散界面法;滑动双周期框架;乳化液;有限元法;直接数值模拟

软件：

犰狳
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{J.Lee}等人，J.Compute。物理学。471，文章ID 111614，15 p.（2022；Zbl 07605585）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Larson，R.G.，《复杂流体的结构和流变学》（1999），牛津大学出版社
[2] 塔克，C.L。；Moldenaers，P.，《聚合物共混物的微观结构演变》，年。Rev.流体机械。，34177（2002年）·Zbl 1047.76503号
[3] 克里斯蒂尼，V。；Tan，Y.C.，《复杂流动中液滴动力学的理论和数值模拟——综述》，实验室芯片，4257（2004）
[4] Van Puyvelde，P。；瓦南罗伊，A。；卡迪内尔斯，R。；Moldenaers，P.，《限制剪切流中不混溶混合物的形态发展综述》，聚合物（Guildf），4955363（2008）
[5] Pozrikidis，C.，线性粘性流的边界积分和奇异方法（1992），剑桥大学出版社·Zbl 0772.76005号
[6] 韩国夸克。；Pozrikidis，C.，《利用先进前沿方法对演化曲面、闭合曲面或开放曲面进行自适应三角剖分》，J.Compute。物理。，145，61（1998年）·Zbl 0947.76068号
[7] 斯卡多维利，R。；Zaleski，S.，自由表面和界面流动的直接数值模拟，年度。Rev.流体机械。，31, 567 (1999)
[8] 李，J。；Renardy，Y.Y。；Renardy，M.，通过流体体积法对简单剪切流中粘性液滴破碎的数值模拟，Phys。流体，12269（2000）·Zbl 1149.76454号
[9] Shi，Y。；Sader，J.E.，流体流动的格子Boltzmann方法，年度。Rev.流体机械。，30, 329 (1998) ·Zbl 1398.76180号
[10] Ioannou，N。；刘，H。；Zhang，Y.H.，《约束条件下的液滴动力学》，J.Compute。科学。，17, 463 (2016)
[11] Osher，S。；Fedkiw，R.P.，《水平集方法：概述和一些最新结果》，J.Compute。物理。，169, 463 (2001) ·Zbl 0988.65093号
[12] 安德森，D.M。；麦克法登，G.B。；Wheeler，A.A.，《流体力学中的界面扩散方法》，年。Rev.流体机械。，30, 139 (1998) ·Zbl 1398.76051号
[13] 桑特拉，S。；曼达尔，S。；Chakraborty，S.，《微流体系统中多组分和多相流的相场建模：综述》，国际期刊Numer。热流体流动方法（2020）
[14] 岳，P。；Feng，J.J。；刘，C。；沈，J.，《模拟复杂流体两相流的扩散界面法》，J.流体力学。，515, 293 (2004) ·Zbl 1130.76437号
[15] 安德森，P.D。；基斯特拉，B.J。；Hulsen，M.A.，《关于滑动双周期框架中的水流功能-运动公式：聚合物共混物体积行为的应用》，J.Compute。物理。，212, 268 (2006) ·Zbl 1136.76386号
[16] Hwang，W.R。；Hulsen，医学硕士。；Meijer，H.E.H.，滑动双周期框架中粒子悬浮液的直接模拟，J.Comput。物理。，194, 742 (2004) ·Zbl 1100.76539号
[17] 李斯，A.W。；Edwards，S.F.，《极端条件下运输过程的计算机研究》，J.Phys。C、 固态物理。，5, 1921 (1972)
[18] Kim，S.J。；Hwang，W.R.，使用水平集方法对滑动双周期框架中的液滴乳液进行直接数值模拟，J.Compute。物理。，225, 615 (2007) ·Zbl 1343.76045号
[19] 卡恩，J.W。；Hilliard，J.E.，非均匀系统的自由能。I.界面自由能，J.Chem。物理。，28, 258 (1958) ·Zbl 1431.35066号
[20] Lowengrub，J。；Truskinovsky，L.，《准不可压缩Cahn-Hilliard流体和拓扑转变》，Proc。R.Soc.伦敦。序列号。数学。物理学。工程科学。，454, 2617 (1998) ·Zbl 0927.76007号
[21] Verschueren，M.，《流动中结构发展的扩散接口模型》（1999），埃因霍温理工大学：荷兰埃因霍芬理工大学
[22] Davis，H.T。；Scriven，L.E.，流体界面中的应力和结构，高级化学。物理。，49, 357 (1982)
[23] Seshaiyer，P。；Suri，M.，通过非协调有限元方法进行hp子网格划分，计算。方法应用。机械。工程，1891011（2000）·Zbl 0971.65101号
[24] 伯纳迪，C。；Maday，Y。；Rapetti，F.，《砂浆单元法的基础和一些应用》，GAMM-Mitt。，28, 97 (2005) ·Zbl 1177.65178号
[25] 桑德森，C。；Curtin，R.，Armadillo:一个基于模板的线性代数C++库，J.Open Sour。软质。，1, 26 (2016)
[26] 桑德森，C。；Curtin，R.，《C++中一个用户友好的混合稀疏矩阵类》，（国际数学软件大会（2018），Springer），422·Zbl 1397.65343号
[27] Minale，M.，《单个椭球体液滴变形模型：综述》，Rheol。《学报》，49，789（2010）
[28] Taylor，G.I.，《可定义流场中乳状液的形成》，Proc。R.Soc.伦敦。序列号。A、 146501（1934）
[29] M.R.肯尼迪。；Pozrikidis，C。；Skalak，R.，液滴的运动和变形，以及简单剪切流中稀乳液的流变性，计算。流体，23251（1994）·Zbl 0810.76003号
[30] Guido，S。；Villone，M.，简单剪切流下液滴的三维形状，J.Rheol。（纽约），42，395（1998）
[31] Doi，M。；Ohta，T.，《复杂界面的动力学和流变学》。一、 化学杂志。物理。，95, 1242 (1991)
[32] 索利戈，G。；Roccon，A。；Soldati，A.，湍流多相流模拟的质量守恒改进相场方法，机械学报。，230, 683 (2019) ·Zbl 1412.76079号
[33] 高桥Y。；Kurashima，N。；野田佳彦。；Doi，M.，《两种不混溶流体混合物中织构材料比例关系的实验测试》，J.Rheol。（纽约），38，699（1994）
[34] 詹森，T。；Mewis，J。；莫尔德奈尔斯，P。；米纳莱，M。；Maffettone，P.L.，《不互溶两相聚合物模型共混物的流变学和流变形态测定》，J.Nonneton。流体力学。，93, 153 (2000) ·Zbl 0985.76004号
[35] Elman，H.C。；西尔维斯特·D·J。；Wathen，A.J.，《有限元和快速迭代求解器：在不可压缩流体动力学中的应用》（2014），牛津大学出版社·Zbl 1304.76002号
[36] Hwang，W.R。；Walkley，医学硕士。；Harlen，O.G.，用DEVSS有限元法进行粘弹性流动模拟的快速高效迭代格式，J.Nonneton。流体力学。，166, 354 (2011) ·Zbl 1282.76121号
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