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亚当·卡泽尔;雅切克·波佐斯基

两相流的弱可压缩扩散界面模型：数值开发和验证。 （英语） Zbl 1524.65659号

计算。数学。申请。 106, 74-91 (2022).
小结：我们提出了一种模拟低速两相界面流动的方法。它使用扩散界面法，基于所谓的保守Allen-Cahn方程，并进行了一些进一步的修改。流动描述允许弱密度变化（弱压缩性），作为不可压缩流动状态的计算有效处理。该模型保持质量和动量不变。压力场根据无粘流体的能量守恒定律演化，用原始变量表示。弱压缩性的假设导致了一些建模和数值问题，这些问题与单流体公式所需的唯一界面区域识别的需要有关。我们提出了一种成功且有效的解决方案，这与马赫数无关。为了数值求解控制方程，我们使用了经典的有限体积法和显式时间积分。这使得所提出的策略易于在现有的数值代码中实现，并允许使用并行计算设备高效地执行模拟。空间离散化需要一些特别的注意，以在不损害基本物理一致性的情况下保持简单性。我们提出了可调模型参数的值，从而形成一种通用的方法，适用于各种界面流动。在二维和三维设置中，该方法在定性和定量上都得到了验证，用于选择众所周知的基准案例。当代码在多核CPU上执行时，通过简单的编程技术可以获得较高的计算效率。

引用于4文件

MSC公司：

65M70型 偏微分方程初值和初边值问题的谱、配置及相关方法
6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
76吨10 液气两相流，气泡流
65平方米 涉及偏微分方程的初值和初边值问题的线方法
76N10型 可压缩流体和气体动力学的存在性、唯一性和正则性理论
65号35 偏微分方程边值问题的谱、配置及相关方法
2005年5月 并行数值计算
78个M12 有限体积方法、有限积分技术在光学和电磁理论问题中的应用
35问题35 与流体力学相关的PDE

关键词：

两相界面流;弱可压缩方法;扩散界面模型;并行计算
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{A.Kajzer}和\textit{J.Pozorski}，计算。数学。申请。106、74-91（2022年；Zbl 1524.65659）
全文： DOI程序

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