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塞巴斯蒂安·阿兰德;萨宾·埃格勒;John Lowengrub先生;沃伊格特·阿克塞尔

粘性流体中局部不可扩张泡的扩散界面模型。 （英语） Zbl 1349.76933号

J.计算。物理学。 277, 32-47 (2014)。
摘要：我们提出了一个新的扩散界面模型，用于粘性流体中具有惯性力的不可伸展囊泡的动力学。这项工作的一个新特点是在漫反射界面上下文中实现了局部不可扩性条件。局部不可伸展性是通过使用局部拉格朗日乘法器来实现的，该乘法器在界面处提供必要的张力。我们为局部拉格朗日乘子引入了一个新的方程，其解本质上提供了乘子在界面外的谐波扩展，同时保持了界面附近的局部不可扩展性约束。我们还开发了一种局部松弛方案，动态校正局部拉伸/压缩误差，从而防止其累积。渐近分析表明，我们的新系统收敛于不可扩展的锐利界面模型的松弛版本。这也通过数值验证。为了求解方程，我们使用了一种自适应有限元方法，该方法在Navier-Stokes方程和扩散界面不可展性方程之间进行了隐式耦合。对不同雷诺数下剪切流中单个囊泡的数值模拟表明，强化局部不可扩性的误差可能会累积，并导致翻滚区的动力学差异较大，而池踏区的囊泡倾角差异较小。局部松弛算法可以有效地防止拉伸和压缩误差的累积。对拉伸流动中两个囊泡的模拟表明，当囊泡靠近时，局部不可拉伸性通过抑制近接触区域的流体排出而发挥重要作用。

引用于1审查
引用于38文件

MSC公司：

76Z05个 生理流
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
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
92立方35 生理流量

关键词：

薄膜;坦克踏板;翻滚;Navier-Stokes流;Helfrich能源;相场模型;局部松弛;自适应有限元法

软件：

UMFPACK公司;AMDiS公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{S.Aland}等人，J.Compute。物理。277、32-47（2014年；Zbl 1349.76933）
全文： 内政部 arXiv公司 链接

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