کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4964152 1447420 2017 34 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
An energetically consistent concurrent multiscale method for heterogeneous heat transfer and phase transition applications
ترجمه فارسی عنوان
یک روش چند متغیره همزمان برای یک انتقال انرژی ناهمگن و کاربرد انتقال فاز
کلمات کلیدی
روش چندرسانه ای همزمان، عناصر محدود چندسطح، معادله حرارت، مدلهای مدل فاز
ترجمه چکیده
روش چندرسانه ای همزمان برای مدل سازی انتقال حرارت و انتقال فاز در زمان های مختلف در رسانه های ناهمگن طراحی شده و به گونه ای طراحی شده است که انرژی بین مبادلات محاسبه شده حفظ شود. اطمینان از این ثبات پر انرژی در بین مقیاس ها، اجرای مدل های مبتنی بر فیزیک با وفاداری بالا را در مکان های بحرانی در مقیاس درشت به منظور پیمودن بسیار پیچیده و مکانیزم زمانی و مکانی حل می کند. برای رسیدن به این هدف، تنها مرزهای مرزی نویم در دامنه مقیاس ریز اعمال می شوند، و از یک فرمول محافظه کارانه اطمینان حاصل می شود. راه حل مقیاس درشت برای بازسازی این شرایط مرزی نویمان در مقیاس خوب است که سپس برای تکامل سیستم جداگانه ای از معادلات حاکم استفاده می شود. نتایج حاصل از مقیاس خوب سپس توسط یک طرح همگن سازی بر اساس انرژی به مقیاس درشت ارسال می شود. شبیه سازی گذرا برای معادله گرما با روش پیشنهادی برای نشان دادن دقت آن در صرفه جویی در انرژی و اثربخشی، از جمله ترکیب یک مدل میدان فاز در مقیاس خوب به یک معادله گرمایی در مقیاس بزرگ اجرا می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
پیش نمایش مقاله
یک روش چند متغیره همزمان برای یک انتقال انرژی ناهمگن و کاربرد انتقال فاز
چکیده انگلیسی
A concurrent multiscale method is developed to model time-dependent heat transfer and phase transitions in heterogeneous media and is formulated in a way such that the energy being exchanged between scales is conserved. Ensuring this energetic consistency among scales enables the implementation of high fidelity physics-based models at critical locations within the coarse-scale to temporally and spatially resolve highly complex and localized phenomena. To achieve this, only Neumann boundary conditions are applied over the fine scale domain, ensuring a conservative formulation. The coarse-scale solution is used to reconstruct these Neumann boundary conditions on the fine scale, which are then used to evolve a separate system of governing equations. The results on the fine scale are then sent back to the coarse scale through an energy-based homogenization scheme. Transient simulations for the heat equation are implemented with the proposed method to demonstrate its accuracy in energy conservation and effectiveness, including the coupling of a phase field model at the fine scale to a coarse-scale heat equation.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering - Volume 315, 1 March 2017, Pages 100-120
نویسندگان
, , , ,