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马克兰德·坎维尔（Makrand A.Khanwale）。;库马尔·索拉巴;米琳达·费尔南多;维克多·M·卡罗。;哈里·桑达尔;James A.Rossmanith。;巴斯卡Ganapathysubramanian

求解Cahn-Hilliard Navier-Stokes方程的全耦合框架：基于自适应八叉树网格的二阶能量稳定数值方法。 （英语） Zbl 1512.76113号

计算。物理学。Commun公司。 280，文章ID 108501，35 p.（2022）.
摘要：我们提出了一个完全耦合的隐式时间框架，用于求解热力学一致的Cahn-Hilliard-Navier-Stokes系统，该系统对两相流进行建模。在这项工作中，我们扩展了[M.A.Khanwale先生等，《计算杂志》。物理学。419，文章ID 109674，40 p.（2020；Zbl 07507235号)]在保持能量稳定性的同时，在时间上实现完全耦合、可证明的二阶精确方案。新方法在每次牛顿迭代中需要更少的矩阵集合，从而加快了求解时间。该方法基于时间上的全隐式Crank-Nicolson格式和等阶Galerkin公式的压力稳定。也就是说，我们使用空间中的协调连续Galerkin（cG）有限元方法，并使用基于残差的变分多尺度（RBVMS）程序来稳定压力。我们使用基于八叉树的自适应网格在大规模并行数值实现中部署了这种方法。我们进行了全面的数值实验，对典型情况下的结果进行了详细的比较，包括单气泡上升、Rayleigh-Taylor不稳定性和盖驱动空腔流动问题。我们详细分析了数值实现的缩放。

引用于4文件

理学硕士：

76T06型 液-液双组分流动
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
76立方米 变分方法在流体力学问题中的应用

关键词：

两相流;自适应有限元法;全隐式Crank-Nicolson时间推进方案;变分多尺度方法;立方驱动空腔流

引文：

Zbl 07507235号

软件：

丹德罗;PETSc公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{M.A.Khanwale}等人，计算。物理学。Commun公司。280，文章ID 108501，35 p.（2022；Zbl 1512.76113）
全文： 内政部 arXiv公司

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