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具有动态边界的两相流的ALE-FE方法。 (英语) Zbl 1439.76045号

总结:本工作旨在开发一种新的灵活的计算框架,以模拟具有动态边界的宏观和微观两相流。这种技术对于周期性和非常大的域非常有用,因为这些域需要穷尽的计算资源,从而减少了所需的数值域。本文采用界面追踪有限元方法求解任意拉格朗日-欧拉框架(ALE)中两种非混溶不可压缩流体的运动方程。方程以轴对称坐标书写,然而,所提出的移动边界技术可以很容易地扩展到三维流动和使用ALE框架的其他方法,如有限体积法。分离流体的两相界面是域网格的一个子集,因此实现了零厚度层,确保了相之间特性的急剧转变。在感兴趣的范围内,表面张力起着重要作用,因此在流动方程中考虑到了表面张力。针对重力主导问题,给出了几个验证和结果,包括球形气泡和泰勒气泡的静止跌落试验和上升,以及发散通道和正弦通道,显示了在大范围和周期性区域中模拟两相流的准确性。

MSC公司:

76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
76T10型 液气两相流,气泡流
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