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交错网格上不可压缩流动的质量-动量一致、流体体积法。 (英语) Zbl 1521.76391号

摘要:计算具有较大密度对比度的水流是众所周知的困难。为了减轻困难,我们考虑以一致的方式对流质量和动量的Navier-Stokes方程的离散化。对带有毛细管力的不可压缩流动进行了建模,并在Marker和Cell型交错网格上进行离散。采用流体体积法追踪界面,采用高度函数法计算表面张力。体积分数的平流是使用拉格朗日显式/CIAM(Calcul d’Interface Affine par Morceaux)方法或韦茅斯和岳(WY)欧拉隐式方法进行的。如果满足不可压缩性,WY方法将流体质量保持在机器精度范围内。为了提高这些方法的稳定性,动量通量以与体积分数通量“一致”的方式平流,即动量的不连续以与密度的不连续相同的速度平流。为了找到以速度为中心的交错单元上的密度,执行密度的辅助重建。该方法用于测试均匀流中无表面张力的液滴、静止在载气中以非常大的密度比突然加速的液滴(无粘度或表面张力)、Kelvin-Helmholtz不稳定性、直径3mm的下落雨滴和空气-水条件下的雾化流。

MSC公司:

76平方米 有限体积法在流体力学问题中的应用
6500万08 含偏微分方程初值和初边值问题的有限体积法
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
76Txx型 多相流和多组分流
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