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马修·杰米森;伊娃·洛克;马克·苏斯曼;米哈伊尔·沙什科夫;马可·阿林蒂;大田，三弘;王耀红

不可压缩两相流的耦合水平集矩流体方法。 （英语） Zbl 1352.76091号

科学杂志。计算。 54，编号2-3，454-491（2013）.
摘要：描述了一种用于计算不可压缩两相流解的耦合水平集和流体矩方法（CLSMOF）。局部分段线性界面重建（CLSMOF重建）使用来自水平集函数、流体体积函数和参考质心的信息，以生成局部重建的斜率和截距。通过保持与CLSMOF分段线性重构界面的符号距离，将水平集函数耦合到流体体积函数和参考质心。
动量方程中的非线性项是使用最近由M.拉西和H.Pitsch公司【使用水平集方法对以大密度比为特征的界面流进行建模。湍流研究中心，2009年年度研究简报，159-169（2009）】。我们将Raessi和Pitsch的算法从交错网格法修改为并置网格法，并将它们对非线性项的处理与由N.夸特拉等[J.Compute.Phys.228，No.11，4146–4161（2009；Zbl 1273.76356号)]. 同位网格方法便于使用块结构自适应网格细化（AMR）网格。在块结构自适应网格上对气泡、射流、水滴和波浪进行了大量二维和三维数值模拟，以证明新方法的能力。

引用于30文件

MSC公司：

76米25 其他数值方法（流体力学）（MSC2010）
65M99型 偏微分方程、初值和含时初边值问题的数值方法
76T10型 液气两相流，气泡流

关键词：

流体力矩;流体体积;水准仪;两相流;变形边界

引文：

Zbl 1273.76356号

软件：

水蝇
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\textit{M.Jemison}等人，《科学杂志》。计算。54，编号2--3，454--491（2013；Zbl 1352.76091）
全文： DOI程序

参考文献：

[1] Ahn，H.，Shashkov，M.：三维界面重建的几何算法。收录于：IMR’07，第405–422页（2007年）·Zbl 1134.65311号
[2] Ahn，H.，Shashkov，M.：自适应流体动量法。J.计算。物理学。228（8）、2792–2821（2009年）·Zbl 1282.76147号 ·doi:10.1016/j.jcp.2008.12.031
[3] Ahn，H.，Shashkov，M.，Christon，M.：流体动量法的应用。Commun公司。数字。方法工程25（10），1009–1018（2009）·Zbl 1276.76049号 ·doi:10.1002/cnm.1135
[4] Ahn，H.T.，Shashkov，M.：广义多面体网格上的多材料界面重建。J.计算。物理学。2262096–2132（2007年）。doi:10.1016/j.jcp.2007.06.033。http://dl.acm.org/citation.cfm？id=1290206.1290465 ·兹比尔1388.76232 ·doi:10.1016/j.jcp.2007.06.033
[5] Almgren，A.S.，Bell，J.B.，Colella，P.，Howell，L.H.，Welcome，M.：变密度不可压缩Navier-Stokes方程的保守自适应投影方法。J.计算。物理学。142, 1–46 (1998) ·Zbl 0933.76055号 ·doi:10.1006/jcph.1998.5890
[6] Anderson，W.、Ryan，H.、Santoro，J.、Hewitt，R.：使用撞击式喷射器的液体火箭发动机中的燃烧不稳定性机制。参加：第31届AIAA ASME SAE ASEE联合推进会议，AIAA 95-2357（1995）
[7] Arcoumanis，C.，Gavaise，J.，Nouri，E.A.W.，Horrocks，R.：垂直多孔柴油机喷油器喷嘴中的流动分析。技术代表SAE论文980811（1998）
[8] Bell，J.B.，Colella，P.，Glaz，H.M.：不可压缩Navier-Stokes方程的二阶投影方法。J.计算。物理学。85, 257–283 (1989) ·Zbl 0681.76030号 ·doi:10.1016/0021-9991（89）90151-4
[9] Berger，M.J.，Rigoustsos，I.：点聚类和网格生成算法。纽约大学CIMS技术代表NYU-501（1991）
[10] Bhaga，D.，Weber，M.：粘性液体中的气泡：形状、尾迹和速度。J.流体力学。105, 61–85 (1981) ·doi:10.1017/S002211208100311X
[11] Cervone，A.，Manservisi，S.，Scardovelli，R.，Zaleski，S.:几何预测-校正平流方案及其在体积分数函数中的应用。J.计算。物理学。228(2), 406–419 (2009) ·兹比尔1158.76027 ·doi:10.1016/j.jcp.2008.09.016
[12] Chang，Y.，Hou，T.，Merriman，B.，Osher，S.：基于不可压缩流体界面水平集公式的欧拉捕获方法。J.计算。物理学。124, 449–464 (1996) ·Zbl 0847.76048号 ·doi:10.1006/jcph.1996.0072
[13] Cummins，S.，Francois，M.，Kothe，D.：根据体积分数估算曲率。计算。结构。83, 425–434 (2005) ·doi:10.1016/j.compstruc.2004.08.017
[14] Dyadechko，V.，Shashkov，M.：流体界面的力矩重建。技术报告LA-UR 07-1537，洛斯阿拉莫斯国家实验室（2007）·Zbl 1220.76048号
[15] Dyadechko，V.，Shashkov，M.：从力矩数据重建多材料界面。J.计算。物理学。227(11), 5361–5384 (2008) ·兹比尔1220.76048 ·doi:10.1016/j.jcp.2007.12.029
[16] Enright，D.，Nguyen，D.，Gibou，F.，Fedkiw，R.：使用粒子水平集方法和自由表面流动的二阶精确压力边界条件。在：Kawahashi，M.、Ogut，A.、Tsuji，Y.（编辑）Proc。第四届ASME-JSME联合流体工程会议，FEDSM2003-45144，夏威夷州火奴鲁鲁（2003）
[17] Fedkiw，R.、Aslam，T.、Xu，S.：爆燃和爆震不连续性的鬼流体方法。加州大学洛杉矶分校技术报告CAM报告98-36（1998）·Zbl 0955.76071号
[18] Francois，M.，Cummins，S.，Dendy，E.，Kothe，D.，Sicilian，J.，Williams，M.：体积跟踪框架内连续和尖锐界面张力模型的平衡力算法。J.计算。物理学。213(1), 141–173 (2006) ·Zbl 1137.76465号 ·doi:10.1016/j.jcp.2005.08.004
[19] Gross，S.，Reusken，A.：具有表面张力的两相不可压缩流的扩展压力有限元空间。J.计算。物理学。224(1), 40–58 (2007) ·Zbl 1261.76015号 ·doi:10.1016/j.jcp.2006.12.021
[20] Helmsen，J.、Colella，P.、Puckett，E.：使用流体体积的二维非凸轮廓演化。LBNL技术报告LBNL-40693，劳伦斯伯克利国家实验室（1997）
[21] Kang，M.，Fedkiw，R.，Liu，X.D.：多相不可压缩流的边界条件捕捉方法。科学杂志。计算。15, 323–360 (2000) ·Zbl 1049.76046号 ·doi:10.1023/A:101178417620
[22] Kwatra，N.，Su，J.，Grétarsson，J.T.，Fedkiw，R.：一种避免可压缩流中声学时间步长限制的方法。J.计算。物理学。228, 4146–4161 (2009). doi:10.1016/j.jcp.2009.02.027。http://dl.acm.org/citation.cfm？id=1528939.1529237 ·Zbl 1273.76356号 ·doi:10.1016/j.jcp.2009.02.027
[23] Lamb，H.：流体动力学。纽约多佛（1932）
[24] van Leer，B.：走向最终的保守差分方案。戈杜诺夫方法的二阶续集。J.计算。物理学。32, 101–136 (1979) ·Zbl 1364.65223号 ·doi:10.1016/0021-9991（79）90145-1
[25] Lin，S.，Chen，J.：界面剪切在管道中被粘性气体包围的粘性液体射流的不稳定机制中所起的作用。J.流体力学。376, 37–51 (1998) ·Zbl 0922.76162号 ·doi:10.1017/S0022112098002894
[26] Marchandise，E.，Remacle，J.：使用不连续水平集方法求解两相不可压缩流的稳定有限元方法。J.计算。物理学。219(2), 780–800 (2006) ·兹比尔1189.76343 ·doi:10.1016/j.jcp.2006.04.015
[27] Martin，J.，Moyce，W.J.：刚性水平面上液柱坍塌的实验研究。菲洛斯。事务处理。R.Soc.伦敦。A 244312–324（1952年）·doi:10.1098/rsta.1952.0006
[28] Osher，S.，Sethian，J.A.：以曲率相关速度传播的前沿：基于哈密尔顿-雅可比公式的算法。J.计算。物理学。79(1), 12–49 (1988) ·Zbl 0659.65132号 ·doi:10.1016/0021-9991（88）90002-2
[29] Pilliod，J.，Puckett，E.：跟踪材料界面的二阶精确流体体积算法。J.计算。物理学。199(2), 465–502 (2004) ·Zbl 1126.76347号 ·doi:10.1016/j.jcp.2003.12.023
[30] Popinet，S.：表面张力驱动界面流动的精确自适应解算器。J.计算。物理学。228, 5838–5866 (2009) ·Zbl 1280.76020号 ·doi:10.1016/j.jcp.2009.04.042
[31] Raessi，M.，Pitsch，H.：用水平集方法模拟以大密度比为特征的界面流动。年度研究简报（2009年）·Zbl 1365.76238号
[32] Schofield，S.，Christon，M.：有限元/流体体积不可压缩流动模拟中元素顺序和界面重建的影响。国际期刊数字。方法流体（2012年）。doi:10.1002/fld.3657·Zbl 1426.76302号
[33] Stewart，P.，Lay，N.，Sussman，M.，Ohta，M.：粘弹性和粘性两相流的改进锐界面法。科学杂志。计算。35(1), 43–61 (2008) ·Zbl 1203.76120号 ·doi:10.1007/s10915-007-9173-5
[34] Strang，G.：关于差分格式的构造和比较。SIAM J.数字。分析。506年至517年（1968年）·Zbl 0184.38503号 ·doi:10.1137/0705041
[35] Sussman，M.：计算汽泡增长和崩溃的二阶耦合水平集和流体体积方法。J.计算。物理学。187, 110–136 (2003) ·Zbl 1047.76085号 ·doi:10.1016/S0021-9991（03）00087-1
[36] Sussman，M.：用于一般几何中多相流的并行自适应算法。计算。结构。83, 435–444 (2005) ·doi:10.1016/j.com.pstruc.2004.06.006
[37] Sussman，M.，Almgren，A.，Bell，J.，Colella，P.，Howell，L.，Welcome，M.：不可压缩两相流的自适应水平集方法。J.计算。物理学。148, 81–124 (1999) ·兹伯利0930.76068 ·doi:10.1006/jcph.1998.6106
[38] Sussman，M.，Ohta，M.：处理不可压缩两相流中表面张力的稳定有效方法。SIAM J.科学。计算。31(4), 2447–2471 (2009) ·Zbl 1387.76107号 ·数字对象标识代码：10.1137/080732122
[39] Sussman，M.，Puckett，E.：用于计算三维和轴对称不可压缩两相流的耦合水平集和流体体积方法。J.计算。物理学。162, 301–337 (2000) ·Zbl 0977.76071号 ·doi:10.1006/jcph.2000.6537
[40] Sussman，M.、Smith，K.、Hussaini，M.，Ohta，M.和Zhi-Wei，R.：不可压缩两相流的锐界面方法。J.计算。物理学。221(2), 469–505 (2007) ·Zbl 1194.76219号 ·doi:10.1016/j.jcp.2006.06.020
[41] Wang，Y.：两相射流的数值方法。佛罗里达州立大学数学系博士论文（2010年）
[42] Wang，Y.，Simakhina，S.，Sussman，M.：不可压缩两相流的混合水平集体积约束方法。J.计算。物理学。（2012年，审查中）
[43] Zalesak，S.T.：流体的全多维通量校正传输算法。J.计算。物理学。31, 335–362 (1979) ·Zbl 0416.76002号 ·doi:10.1016/0021-9991（79）90051-2
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