索纳姆·辛格;拉玛·巴尔加瓦 使用FEM/EFGM混合技术对自然对流相变问题进行数值模拟。 （英语） Zbl 1356.80050 国际期刊数字。方法热流体流动 25，第3期，570-592（2015）. 总结：目的{}-本文的目的是研究相变熔化问题的流动和传热特性。在这个问题中，固体和液体之间的相变发生在存在自然对流的方形封闭体内。{}设计/方法/方法{}-使用有限元和无单元Galerkin方法（FEM/EFGM）混合方法，对用非线性偏微分方程描述的物理问题进行了模拟。在能量守恒方程中，采用固定域有效热容法考虑相变潜热。控制偏微分方程在相变前沿附近用无网格EFGM求解，而在远离相变前沿的均匀节点分布区域用EFGM求解；该问题是用传统的有限元法模拟的。{}调查结果{}-对特征无量纲数瑞利数（Ra）、普朗特尔数（Pr）、斯特凡数（ste）进行了敏感性分析，以研究它们对热场和流场的影响。EFGM的计算时间通常高于FEM。因此，通过仅在发生相变的物理问题部分使用EFGM，本文采用的混合FEM/EFGM策略可以减少EFGM的计算时间，同时保持其准确性。此外，对于某些特殊情况，使用该混合方法获得的结果与文献中已有的结果的一致性得到了验证。{}创意/价值{}-本文采用的混合方法对于解决此类相变问题来说是一种全新的方法。 引用于2文件 MSC公司： 80万10 有限元、伽辽金及相关方法在热力学和传热问题中的应用 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 80A22型 Stefan问题、相位变化等。 关键词：自然对流;FEM/EFGM混合;熔化问题;相变 软件：XFEM公司;Mfree二维 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{S.Singh}和\textit{R.Bhargava}，国际数学家杂志。方法热流体25，编号3570-592（2015；Zbl 1356.80050） 全文： 内政部 参考文献： [1] Basak，T.、Roy，S.和Balakrishnan，A.R.（2006），“热边界条件对方腔内自然对流流动的影响”，《国际热质传递杂志》，第49卷第3期，第4525-4535页·Zbl 1113.80301号 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [2] Basak，T.、Roy，S.、Singh，S.K.和Pop，I.（2009），“不同倾角下多孔梯形围护结构内自然对流的有限元模拟：不同壁面加热的影响”，《国际传热传质杂志》，第52卷第19/20期，第4135-4150页·Zbl 1180.80010号 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [3] Beckett，G.、Mackenzie，J.A.和Robertson，M.L.（2001），“求解二维Stefan问题的移动网格有限元方法”，计算物理杂志，第168卷第2期，第500-518页·Zbl 1040.65080号 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [4] Bhargava，R.和Singh，S.（2013），“垂直幂律拉伸板上无元素Galerkin模拟混合对流磁流体力学流动”，《国际应用数学与力学杂志》，第9卷第8期，第54-74页。 [5] Bhattacharya，M.，Basak，T.和Ayappa，K.G.（2002），“广义相变问题基于固定网格有限元的焓公式：表面糊状区域的作用”，《国际传热传质杂志》，第45卷第24期，第4881-4898页·Zbl 1011.76501号 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [6] 吉·肖普。H.和Dolbow，J.E.（2002），“模拟相变的混合扩展有限元/水平集方法”，《国际工程数值方法杂志》，第54卷第8期，第1209-1233页·Zbl 1098.76572号 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [7] Crivelli，L.A.和Idelsohn，S.R.（1986），“相变问题基于温度的有限元解”，《工程数值方法国际期刊》，第23卷第1期，第99-119页·Zbl 0584.65083号 ·doi:10.108/HFF-06-2013-0201 [8] Fries，T.P.和Matthies，H.G.（2006），“不可压缩Navier-Stokes方程的稳定耦合无网格/基于网格的方法——第二部分：耦合”，《应用力学与工程中的计算机方法》，第195卷，第44/47号，第6191-6204页·Zbl 1178.76273号 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [9] Gobin，D.和Le Quere，P.（2000），“从等温垂直壁熔化”。数值比较的合成”，《工程与科学中的计算机辅助方法》，第7卷第3期，第7289-306页·兹伯利0980.76071 [10] Gupta，S.C.（2000），“具有转变温度范围的多维凝固的移动网格数值格式”，《应用力学与工程中的计算机方法》，第182卷第2期，第525-544页·Zbl 0977.76061号 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [11] Lewis，R.W.和Ravindran，K.（2000），“金属铸造的有限元模拟”，《国际工程数值方法杂志》，第47卷第1期，第29-59页·Zbl 0962.76052号 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [12] Liu，G.R.（2003），“无网格方法——超越有限元方法”，CRC出版社，博卡拉顿，纽约，华盛顿特区，第章。5-6之间·Zbl 1031.74001号 [13] Merle，R.和Dolbow，J.（2002），“用扩展有限元法解决热和相变问题”，计算力学，第28卷第5期，第339-350页·兹比尔1073.76589 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [14] Pham，Q.T.（1985），“相变热传导的快速无条件稳定有限差分格式”，《国际传热传质杂志》，第28卷第11期，第2079-2084页·Zbl 0573.76096号 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [15] Pham，Q.T.（1995），“Stefan问题通用有限元方法的比较”，《数值传热》，第27卷第4期，第417-435页·Zbl 1356.80050 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [16] Rana，P.和Bhargava，R.（2012），“非线性拉伸薄板上纳米流体的流动和传热：数值研究”，《非线性科学与数值模拟中的通信》，第17卷第1期，第212-226页·Zbl 1356.80050 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [17] Rao，B.N.（2011），“无界问题的耦合无网格分形有限元法”，《计算机与岩土工程》，第38卷第5期，第697-708页·Zbl 1356.80050 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [18] Rao，B.N.和Rahman，S.（2001），“裂纹断裂分析的耦合无网格-有限元方法”，《压力容器与管道国际期刊》，第78卷第9期，第647-657页·Zbl 1356.80050 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [19] Reddy，J.N.（2006），《有限元方法简介》，第3版，纽约州纽约市麦格劳-希尔公司。 [20] Singh，A.、Singh，I.V.和Prakash，R.（2007），“用无网格方法对两平行板之间挤压流体的数值分析”，《计算机与流体》，第36卷第9期，第1460-1480页·Zbl 1194.76217号 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [21] Tenchev，R.T.，Mackenzie，J.A.，Scanlon，T.J.和Stickland，M.T.（2005），“自然对流相变问题的有限元移动网格分析”，《国际热和流体流动杂志》，第26卷第4期，第597-612页·Zbl 1356.80050 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [22] Bernauer，M.和Herzog，R.（2012），“经典两相Stefan问题的X-FEM求解器的实现”，《科学计算杂志》，第52卷第2期，第1-23页·Zbl 1272.80011号 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [23] Budhia，H.和Kreith，F.（1973），“楔形中熔化或冻结的传热”，《国际传热与传质杂志》，第16卷第1期，第195-211页·Zbl 0261.76057号 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [24] Chessa，J.、Smolinski，P.和Belytschko，T.（2002），“凝固问题的扩展有限元法（XFEM）”，《工程数值方法国际期刊》，第53卷第8期，第1959-1977页·Zbl 1003.80004号 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [25] Cosimo，A.、Fachinotti，V.和Cardona，A.（2013），“凝固问题的浓缩方案”，《计算力学》，第52卷第1期，第17-35页·Zbl 1308.80004号 ·doi:10.108/HFF-06-2013-0201 [26] Fachinotti，V.D.、Cardona，A.和Huespe，A.E.（1999），“相变热传导的快速收敛和精确温度模型”，《工程数值方法国际期刊》，第44卷第12期，第1863-1884页·Zbl 0942.76038号 ·doi:10.108/HFF-06-2013-0201 [27] Karutz，H.、Chudob，R.和Kratzig，W.B.（2002），“耦合有限元/无单元Galerkin离散化的自动自适应生成”，《分析与设计中的有限元》，第38卷第11期，第1075-1091页·Zbl 0997.65136号 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [28] Mackenzie，J.A.和Robertson，M.L.（2000），“使用自适应移动网格方法数值求解一维相变问题”，计算物理杂志，第161卷第2期，第537-557页·Zbl 0965.65105号 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 [29] Voller，V.R.、Swaminathan，C.R.和Thomas B.G.（1992），“相变问题的固定网格技术：综述”，《工程数值方法国际期刊》，第30卷第4期，第875-898页·Zbl 0729.73237号 ·doi:10.1108/HFF-06-2013-0201 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，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。