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大密度比不可压两相流扩散界面模型。 (英语) Zbl 1388.76403号

摘要:我们研究了不可压缩扩散界面模型在具有大粘度和密度对比的两相不可压缩流体流动中的适用性。扩散界面模型以前主要用于密度匹配的流体,目前尚不清楚这些模型在多大程度上可用于不同密度的流体,因此可能限制这些模型的应用。本文从二元混合物质量守恒定律出发,直接导出了大密度、大粘度比流体的对流Cahn-Hilliard方程和速度场无发散的条件。运动方程与先前导出的准不可压缩模型之间的差异表明,这是由于对两种物质扩散通量之间的关系所作的各自假设所致。研究了大密度比情况下模型的收敛性。与之前的研究结果进行了定量比较,以验证模型及其数值实现。测试表明,计算过程中体积的变化与机器精度相当,这与我们对Cahn-Hilliard方程使用的保守离散格式(有限体积方法)是一致的。对于上升气泡的拓扑结构变化和Rayleigh-Taylor不稳定性,该方法的结果与以前的工作进行了比较。此外,还提供了分层流中正面液滴碰撞和液滴夹带开始的其他结果。

MSC公司:

76T10型 液气两相流,气泡流

软件:

SOLA-VOF公司
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全文: 内政部

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