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应用于非牛顿Hele–Shaw流的界面动力学的移动重叠网格方法。 (英语) Zbl 1087.76084号

摘要:我们提出了一种新的移动重叠网格方案,用于准确高效地长时间模拟典型薄膜装置Hele-Shaw单元中气泡取代非牛顿流体的过程。我们使用了达西定律的二维推广,该定律解释了非牛顿流体的剪切变薄。在弱剪切变稀的极限下,压力是从两个线性椭圆边值问题的阶梯中发现的,每个问题都要在整个流体域中求解。移动的贴体网格用于解决界面附近的流动,而大部分流体域都覆盖着固定的笛卡尔网格。我们使用的贴体网格减少了网格各向异性效应,并允许对边界条件进行精确建模。

MSC公司:

76米25 其他数值方法(流体力学)(MSC2010)
76A05型 非牛顿流体
76天27日 其他自由边界流;Hele-Shaw流量
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 阿尔姆格伦,R.F。;戴,W.S;Hakim,V.,各向异性Hele-Shaw流中的缩放行为,物理学。修订稿。,71, 3461-3464 (1993)
[2] 萨蒂什·巴莱(Satish Balay)、威廉·格罗普(William D.Gropp)、路易斯·柯夫曼·麦克因斯(Lois Curfman McInnes)、巴里·史密斯(Barry F.Smith)。PETSc 2.0用户手册,技术报告ANL-95/11-2.0.24版,阿贡国家实验室,1999年;萨蒂什·巴莱(Satish Balay)、威廉·格罗普(William D.Gropp)、路易斯·柯夫曼·麦克因斯(Lois Curfman McInnes)、巴里·史密斯(Barry F.Smith)。PETSc 2.0用户手册,技术报告ANL-95/11-2.0.24版,阿贡国家实验室,1999年
[3] Ben Amar,M.,《粘性指法中的精确自相似形状》,Phys。版本A,43,5724(1991)
[4] 伯德·R·B。;R.C.阿姆斯特朗。;Hassager,O.,《聚合物液体动力学》(1987),威利出版社:威利纽约
[5] Bockris,J.O’M;Reddy,A.K.N,《现代电化学》(1970),阻燃出版社:纽约阻燃出版社
[6] D.L.Brown、W.D.Henshaw和D.J.Quinlan,序曲:求解偏微分方程的面向对象框架,in:面向对象并行环境中的科学计算,Springer计算机科学讲义,第1343卷,1997;D.L.Brown、W.D.Henshaw和D.J.Quinlan,序曲:求解偏微分方程的面向对象框架,收录于:面向对象并行环境中的科学计算,Springer计算机科学讲义,第1343卷,1997
[7] Buka,A。;科尔特斯,J。;Viscek,T.,《自然》,323424(1986)
[8] Buka,A。;Palffy-Muhoray,P。;Racz,Z.,《液晶中的粘性指进》,《物理学》。版本A,36,3984(1987)
[9] W.M.Chan,表面和场网格生成的双曲方法,载:J.F.Thompson,B.K.Soni,N.P.Weatherill(编辑),网格生成手册,CRC出版社,博卡拉顿,1999年(第5章);W.M.Chan,曲面和场网格生成的双曲线方法,收录于:J.F.Thompson,B.K.Soni,N.P.Weatherill(编辑),网格生成手册,CRC出版社,博卡拉顿,1999年(第5章)
[10] 切斯希尔,G。;Henshaw,W.D.,解偏微分方程的复合重叠网格,J.Compute。物理。,90, 1 (1990) ·兹比尔0709.65090
[11] 康斯坦丁,M。;Widom,M。;Miranda,J.A.,非牛顿海勒-肖流的模态耦合方法,物理。E版,67,026313(2003)
[12] Van Damme,H。;Lemaire,E.,《非牛顿指进和粘弹性断裂》,(Charmet,J.C.;Roux,S.;Guyon,E.,紊乱和骨折(1990),阻燃出版社:纽约阻燃出版社),83
[13] P.剪切变薄Hele-Shaw流的快速界面条件,J.非牛顿流体力学。,提交,LLNL技术代表UCRL-JC-149 6672002;P.剪切变薄Hele-Shaw流的快速界面条件,J.非牛顿流体力学。,提交,LLNL技术代表UCRL-JC-149 6672002
[14] P.Fast,W.D.Henshaw,使用重叠网格对变形体周围粘性流动进行时间精确模拟,AIAA论文2001-26042001;P.Fast,W.D.Henshaw,使用重叠网格对变形体周围粘性流动进行时间精确模拟,AIAA论文2001-26042001
[15] P.Fast和W.D.Henshaw,Oges用户指南,第2版:重叠网格上稳态边值问题的求解器。《研究报告UCRL-MA-132234》,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室,2002年;P.Fast和W.D.Henshaw,Oges用户指南,第2版:重叠网格上稳态边值问题的求解器。研究报告UCRL-MA-132234,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室,2002年
[16] 快速,P。;Kondic,L。;雪莱,M.J。;Palffy-Muhoray,P.,《非牛顿海勒-肖流中的模式形成》,Phys。流体,13,1191-1212(2001)·Zbl 1184.76156号
[17] Fornberg,B.,《伪谱方法实用指南》(1996),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社,英国剑桥·Zbl 0844.65084号
[18] Henshaw,W.D.,重叠网格上不可压缩Navier-Stokes方程的四阶精确方法,J.Compute。物理。,13-25 (1994) ·Zbl 0808.76059号
[19] W.D.Henshaw,Ogen:序曲重叠网格生成器,技术报告UCRL-MA-132237,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室,2002年;W.D.Henshaw,Ogen:序曲重叠网格生成器,技术报告UCRL-MA-132237,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室,2002年
[20] 霍姆西,G.M.,多孔介质中的粘性指进,流体力学年鉴。,19, 271 (1987)
[21] Hou,T。;Lowengrub,J.等人。;Shelley,M.J.,用表面张力消除界面流动的刚度,J.Compute。物理。,114312(1994年)·Zbl 0810.76095号
[22] Hou,T。;Lowengrub,J.等人。;Shelley,M.J.,《多元流体和多相材料的边界积分方法》,J.Compute。物理。,169, 302 (2001) ·Zbl 1046.76029号
[23] Hou,T.Y。;李,Z。;Osher,S。;Zhao,H.,移动界面问题的混合方法及其在Hele-Shaw流中的应用,J.Compute。物理。,134, 2, 236-252 (1997) ·Zbl 0888.76067号
[24] Kondic,L。;Palffy-Muhoray,P。;Shelley,M.J.,非牛顿海勒-肖流模型,物理学。E版,54、4536(1996)
[25] Kondic,L。;雪莱,M.J。;Palffy-Muhoray,P.,非牛顿海勒-肖流和Saffman-Taylor不稳定性,Phys。修订稿。,80, 1433 (1998)
[26] 兰格,J.S.(斯坦利,H.E.,统计物理学(1986),北荷兰:北荷兰阿姆斯特丹)
[27] Lindner,A。;波恩,D。;普瓦雷,E.-C;本·阿马尔,M。;Meunier,J.,非牛顿流体中的粘性指进,J.流体力学。,469, 237 (2002) ·Zbl 1152.76309号
[28] R.L.Meakin,复合重叠结构网格,载于:J.F.Thompson,B.K.Soni,N.P.Weatherill(编辑),网格生成手册,CRC出版社,博卡拉顿,1999年(第11章);R.L.Meakin,复合叠置结构网格,收录于:J.F.Thompson,B.K.Soni,N.P.Weatherill(编辑),网格生成手册,CRC出版社,博卡拉顿,1999年(第11章)
[29] 帕克,S.S。;Durian,D.J.,《泡沫中的粘性和弹性指状不稳定性》,Phys。修订稿。,72, 3347 (1994)
[30] Paterson,L.,Hele-Shaw细胞中的径向指进,J.流体力学。,113, 513 (1981)
[31] 普瓦雷,E.C。;Ben Amar,M.,Hele-Shaw单元中剪切稀化流体的指状行为,Phys。修订稿。,812048-2051(1998年)
[32] Ro,J.S。;Homsy,G.M.,粘弹性自由表面流动:Hele Shaw和浸涂流动的薄膜流体力学,J.非牛顿流体力学。,57, 203-225 (1995)
[33] Saad,Y.,《稀疏线性系统的迭代方法》(1996),PWS出版社:PWS出版社,纽约·兹比尔1002.65042
[34] Saffman,P.G。;Taylor,G.I.,《流体渗透到含有更粘稠液体的多孔介质或Hele-Shaw池中》,Proc。罗伊。Soc.伦敦。,序列号。A、 245312(1958)·Zbl 0086.41603号
[35] Sethian,J.,水平集方法(1996),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社,纽约·Zbl 0859.76004号
[36] 应变,J.,不稳定凝固的边界积分法,J.Compute。物理。,85, 342 (1989) ·Zbl 0685.65109号
[37] Tu,Y.,《扇形几何中的Saffman-Taylor问题:解与选择》,Phys。修订版A,441203(1991)
[38] 张杰。;Childress,S。;利查伯,A。;Shelley,M.J.,《流动肥皂膜中的柔性细丝作为二维风中一维旗帜的模型》,《自然》,408835-839(2000)
[39] 赵,H。;Maher,J.V.,混溶液体之间模式的粘弹性效应,物理。修订版A,458328(1992)
[40] 赵,H。;Maher,J.V.,《Hele-Shaw实验中的缔合聚合物效应》,Phys。E版,474278(1993)
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