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两相混合流数值模拟的ALE-PFEM方法。 (英语) 兹比尔1423.76223

摘要:提出了一种新的有限元方法来模拟具有自由表面和/或大移动边界的两相混合物问题。在双流体模型中,这两个相被视为互穿的连续相。与传统的双流体模型公式不同,在该公式中,控制方程采用欧拉-欧拉描述,修改后的双流体模型中,一个流体相的控制方程写在拉格朗日描述中,而另一个相的相应方程则在任意拉格朗朗日-欧拉(ALE)描述中,相对速度是相对于第一流体相相关的移动网格定义的。采用有限元法(FEM)和稳定化技术——基于特征的分裂(CBS)和代数通量校正(AFC)方法——在空间和时间上对方程进行数值求解。计算网格的节点与拉格朗日描述中描述的相位流一起更新。计算网格通过应用所谓的粒子有限元方法(PFEM)中使用的技术进行更新,其特征是在每个计算步骤中根据更新的节点位置重新生成网格,同时使用α形状方法识别域的当前边界。通过三个二维和三维示例,包括搅拌槽中两种流体的混合过程、自由表面流、三维两相通道流、相分离问题和两种不混溶流体的流动,验证了该方法的性能。

理学硕士:

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
76Txx型 多相多组分流动
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全文: 内政部

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