Choi，Young Joon先生;帕特里克·安德森。 两相流中悬浮颗粒的Cahn-Hilliard模拟。 （英语） Zbl 1253.76055号 国际期刊数字。方法流体 69，第5期，995-1015（2012）. 小结：我们通过将Cahn-Hilliard理论与扩展有限元方法（XFEM）耦合，提出了两相流中悬浮颗粒动力学模型。在Cahn-Hilliard模型中，界面被认为具有较小但有限的厚度，这避免了对界面的明确跟踪。对于颗粒悬浮流的直接数值模拟，我们引入了一个XFEM，其中颗粒域与流体域解耦。为了处理粒子的运动，使用临时ALE方案将前一时间层的场变量映射到当前时间层的计算网格。通过将Cahn Hilliard模型与XFEM相结合，可以在固定的欧拉网格上模拟界面处的粒子运动，而不需要重新网格。该模型是通用的，但为了演示和验证该技术，本文研究了流体-流体界面上单个粒子的动力学。首先，我们对静止在两种流体界面上的粒子施加一个小扰动，并研究粒子向其平衡位置的运动。特别是，我们对两种流体的界面厚度、表面张力、粒径和粘度比对颗粒向平衡位置运动的影响感兴趣。最后，我们展示了粒子通过多层流体的运动。 引用于9文件 MSC公司： 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 76T99型 多相多组分流动 关键词：卡恩-海拉德理论;扩散界面模型;扩展有限元法;临时ALE方案;有限元;流体动力学;不可压缩流;层流;两相流 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{Y.J.Choi}和\textit{P.D.Anderson}，国际期刊数字。方法液体69，No.5，995--1015（2012；Zbl 1253.76055） 全文： 内政部 参考文献： [1] Pickering，乳化液，《化学学会杂志》，第91页，2001–（1907）·doi:10.1039/CT9079102001 [2] Waals，连续密度变化假设下的毛细现象热力学理论，《统计物理杂志》20（2）pp 200–（1979）·兹比尔1245.82006 ·doi:10.1007/BF01011514 [3] Cahn，非均匀系统的自由能。I.界面能，《化学物理杂志》28（2），第258-（1958）页·doi:10.1063/1.1744102 [4] Anderson，流体力学中的扩散界面方法，《流体力学年度评论》30页139–（1998）·Zbl 1398.76051号 ·doi:10.1146/anurev.fluid.30.1.139 [5] PMMA/SAN共混物结构发展的实验和计算研究，《化学工程科学》62（6），第1825页–（2007）·doi:10.1016/j.ces.2006.12.023 [6] Wise，《使用混合模型模拟实体肿瘤生长的自适应多重网格算法》，《数学与计算机建模》53（1-2），第1页–（2011）·Zbl 1211.65123号 ·doi:10.1016/j.mcm.2010.07.007 [7] Khatavkar，使用扩散界面模型在部分润湿状态下液滴的毛细扩散，流体力学杂志572第367页–（2007）·Zbl 1111.76016号 ·doi:10.1017/S0022112006003533 [8] Khatavkar，液滴碰撞的扩散界面建模，《流体力学杂志》581第97页–（2007）·Zbl 1175.76047号 ·doi:10.1017/S002211200700554X [9] Khatavkar，《液滴撞击预先形成图案的固体表面的扩散界面建模》，《高分子快速通讯》26（4），第298页–（2005）·doi:10.1002/marc.20400478 [10] Tufano，部分混溶性对滴-滴和滴-滴相互作用的影响，《流变学杂志》54（1），第159页–（2010）·数字对象标识代码：10.1122/1.3246803 [11] Millett，《模拟流体-流体界面任意形状颗粒的扩散界面场方法》，胶体与界面科学杂志353（1），第46–（2011）页·doi:10.1016/j.jcis.2010.09.021 [12] 胡，流体颗粒运动的直接模拟，理论和计算流体动力学3（5）pp 285–（1992）·Zbl 0754.76054号 ·doi:10.1007/BF00717645 [13] 胡，流体颗粒运动的直接模拟，《国际多相流杂志》22（2）pp 335–（1996）·Zbl 1135.76442号 ·doi:10.1016/0301-9322（95）00068-2 [14] Hu，使用任意拉格朗日-欧拉技术对流体-固体系统进行直接数值模拟，计算物理杂志169（2）pp 427–（2001）·Zbl 1047.76571号 ·doi:10.1006/jcph.2000.6592 [15] Glowinski，由Navier-Stokes方程建模的外部不可压缩粘性流的虚拟域方法，应用力学和工程中的计算机方法112（1-4）第133–（1994）页·Zbl 0845.76069号 ·doi:10.1016/0045-7825（94）90022-1 [16] Glowinski，运动刚体周围不可压缩粘性流的分布式拉格朗日乘子方法，应用力学与工程计算机方法151（1-2）pp 181–（1998）·Zbl 0916.76052号 ·doi:10.1016/S0045-7825（97）00116-3 [17] Glowinski，颗粒流的分布式拉格朗日乘子/虚拟域方法，国际多相流杂志25（5），第755页–（1999）·Zbl 1137.76592号 ·doi:10.1016/S0301-9322（98）00048-2 [18] 黄，含刚性粒子空腔流中的混沌平流，流体物理17（4）pp 043602–（2005）·Zbl 1187.76230号 ·doi:10.1063/1184465 [19] Kang，旋转磁场中磁链诱导的混沌混合，《物理评论》E 76（6）pp 066303–（2007）·doi:10.1103/PhysRevE.76.066303 [20] Belytschko，最小重网格有限元中的弹性裂纹扩展，国际工程数值方法杂志45（5），第601页–（1999）·Zbl 0943.74061号 ·doi:10.1002/（SICI）1097-0207（19990620）45:5<601:：AID-NME598>3.0.CO；2-S型 [21] 莫尔斯，无网格裂纹扩展的有限元方法，国际工程数值方法杂志46（1），第131页–（1999）·Zbl 0955.74066号 ·doi:10.1002/（SICI）1097-0207（19990910）46:1<131:：AID-NME726>3.0.CO；2至J [22] Wagner，Stokes流中刚性颗粒的扩展有限元法，国际工程数值方法杂志51（3），第293页–（2001）·Zbl 0998.76054号 ·doi:10.1002/nme.169 [23] Gerstenberger，一种基于扩展有限元方法/拉格朗日乘子的流体-结构相互作用方法，应用力学和工程中的计算机方法197（19-20）pp 1699-（2008）·兹比尔1194.76117 ·doi:10.1016/j.cma.2007.07.002 [24] Zilian，用于同时求解流体-结构相互作用的丰富时空有限元法（EST），《国际工程数值方法杂志》75（3），第305页–（2008）·Zbl 1195.74212号 ·doi:10.1002/nme.2258 [25] Belytschko，材料科学与工程中材料建模、建模和仿真的扩展/广义有限元方法综述17（4）第043001页–（2009）·doi:10.1088/0965-0393/17/4/043001 [26] Choi，颗粒粘弹性流动模拟的扩展有限元方法，《非牛顿流体力学杂志》165（11-12）pp 607–（2010）·Zbl 1274.76247号 ·doi:10.1016/j.jnnfm.2010.02.021 [27] Lowengrub，准不可压缩Cahn-Hilliard流体，《皇家学会学报》A 454，第2617页–（1998）·Zbl 0927.76007号 ·doi:10.1098/rspa.1998.0273 [28] Cahn，非均匀系统的自由能。三、 双组分不可压缩流体中的成核，化学物理杂志31（3）pp 688–（1959）·数字对象标识代码：10.1063/1.1730447 [29] Lowengrub，Pitman Research Notes，摘自：1997年国际自由边界问题大会会议记录（1998年） [30] 卡恩，临界点润湿，化学物理杂志66（8）pp 3667–（1977）·doi:10.1063/1.434402 [31] Jackmin，扩散流体界面的接触线动力学，流体力学杂志402（1），第57页–（2000）·Zbl 0984.76084号 ·doi:10.1017/S0022112099006874 [32] Amestoy，多处理器稀疏多线程方法中的内存管理问题，《国际超级计算机应用杂志》第7期第64页–（1989）·doi:10.1177/109434209300700105 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。它的项目与zbMATH标识符启发式匹配，并且可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。