کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5012037 1462671 2016 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A level-set aided single-phase model for the numerical simulation of free-surface flow on unstructured meshes
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل تک فاز، با کمک یک سطح برای شبیه سازی عددی جریان آزاد در شبکه های بدون ساختار
ترجمه چکیده
یک طرح تک فاز جدید برای شبیه سازی عددی مشکلات سطحی آزاد در سه بعدی بدون ساختار ارائه شده است. میدان جریان از راه حل گسسته معادلات نایبر-استوکس غیر متراکم بدست می آید، در حالی که یک روش سطح محرمانه برای ترسیم رابط های مایع در رویکرد یولر استفاده می شود. این طرح مبتنی بر درمان جدیدی از رابط برای غیر فعال کردن فاز نور است، اجازه می دهد بهینه سازی مدل کلاسیک دو فاز برای مواردی که در آن تاثیر فاز سبک تر نادیده گرفته می شود. غیرفعال کردن توسط مستقیما فشار مناسب در مرز سطحی انجام می شود و، بر خلاف روش های مشابه، بدون نیاز به سرعت سرعت اتصال نزدیک است. این روش در مقایسه با منابع مختلف تحلیلی و تجربی معتبر است و پتانسیل آن در هر دو شبکه مشبک و بدون ساختار را نشان می دهد. علاوه بر این، ثبات عددی بیشتر در مقایسه با حل کننده های دو مرحله ای و همچنین مزایای قابل توجهی از نظر عملکرد محاسباتی را نشان می دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مکانیک محاسباتی
چکیده انگلیسی
A new single-phase scheme for the numerical simulation of free-surface problems on 3-D unstructured meshes is presented. The flow field is obtained from the discrete solution of the incompressible Navier-Stokes equations, whereas a conservative level-set method is employed to capture fluid interfaces on an Eulerian approach. The scheme is based on a novel treatment of the interface for the deactivation of the light phase, allowing an optimization of the classic two-phase model for the cases in which the influence of the lighter phase is negligible. The deactivation is performed by directly imposing the appropriate pressure at the surface boundary, and, unlike similar approaches, without the need to treat near-interface velocities. The method is validated against various analytical and experimental references, demonstrating its potential on both hexahedral and unstructured meshes. Moreover, it shows higher numerical stability in comparison to two-phase solvers, as well as significant advantages in terms of computational performance.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computers & Fluids - Volume 140, 25 November 2016, Pages 97-110
نویسندگان
, , , , ,