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利用表面张力缓解流体界面数值伪影的人工粘度模型。 (英语) Zbl 1390.65089号

摘要:在具有表面张力的流体界面附近,寄生和虚假人工制品的数值出现是界面流动模拟的准确性和数值稳定性方面的一个重要且公认的问题。特别令人感兴趣的问题是虚假毛细波,计算网格在空间上无法解决,但对时间步长要求非常严格,以及寄生电流,通常是数值不平衡曲率评估的结果。我们提出了一个人工粘度模型,以减轻表面张力主导界面上的数值伪影,而不会对物理解的准确性产生不利影响。该方法基于局部流动数据和流体特性计算额外的界面剪切应力项,包括界面粘度,从而减少数值人工制品的影响,并消除未解决的小尺度界面运动。此外,所提出的方法可以很容易地应用于模拟表面剪切粘度,例如模拟吸附在界面上的表面活性物质的耗散效应。所给出的数值测试案例分析表明,所提出的方法能够有效地减少寄生和虚假界面伪影对数值求解算法的收敛性和稳定性以及模拟结果的总体准确性的不利影响。

MSC公司:

6500万08 含偏微分方程初值和初边值问题的有限体积法
76B45码 不可压缩无粘性流体的毛细现象(表面张力)
76D45型 不可压缩粘性流体的毛细管(表面张力)
76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
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全文: 内政部

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