کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6933494 867595 2013 20 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A diffuse interface model with immiscibility preservation
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل رابط کاربری منتشر شده با حفظ عدم تحمل پذیری
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
طرح برداری جدید، ساده و محاسباتی کارآمد با استفاده از یک رویکرد رابط کاربری منتشر شده برای شبیه سازی جریان های چند فازی فشرده ارائه شده است. رابط های چند سیال با استفاده از متغیرهای زمینه (توابع رابط) با معادلات مربوط به حمل و نقل، که با توجه به یک فرمول سازگار، تقویت شده است، برای اجرای ضخامت رابط انتخاب شده نمایش داده می شود. ناحیه متحرک حاصل می تواند به اندازه کافی ضخیم تنظیم شود که با روش مش و روش عددی پایه حل شود، اما به اندازه کافی نازک است تا یک مدل کارآمد برای پویش پوسته های مقیاس به خوبی حل شود. پیشرفت کلیدی در روش حاضر این است که تنظیم مقید با سازگاری سازگار با قوانین مخلوط ترمودینامیکی مدل مخلوط که بر پایه آن ساخته شده است، سازگار است. این ترکیبات اثرات غیر تعادل فشار و سرعت اول را در حالی که حفظ شرایط رابط برای جریان های تعادل، حتی درون منطقه مخلوط نازک منتشر شده، ترکیب می کند. برای اولین بار، همگامی بهبود یافته این فرمول را در برخی از پیکربندیهای یک بعدی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می دهیم، و سپس نشان می دهد که شبیه سازی بنیادی بهتر از دینامیک حباب را امکان پذیر می سازد. تظاهرات شامل هر دو فروپاشی حباب کروی است، که نشان می دهد که با وجود مشق دکارتی، تقارن عالی، و سقوط حباب جتنی در مجاورت دیوار، حفظ می شود. مقایسه ها نشان می دهد که بدون فرمول جدید، جت با انتشار عددی منجر به نتایج کیفی نادرست می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
A new, simple, and computationally efficient interface capturing scheme based on a diffuse interface approach is presented for simulation of compressible multiphase flows. Multi-fluid interfaces are represented using field variables (interface functions) with associated transport equations that are augmented, with respect to an established formulation, to enforce a selected interface thickness. The resulting interface region can be set just thick enough to be resolved by the underlying mesh and numerical method, yet thin enough to provide an efficient model for dynamics of well-resolved scales. A key advance in the present method is that the interface regularization is asymptotically compatible with the thermodynamic mixture laws of the mixture model upon which it is constructed. It incorporates first-order pressure and velocity non-equilibrium effects while preserving interface conditions for equilibrium flows, even within the thin diffused mixture region. We first quantify the improved convergence of this formulation in some widely used one-dimensional configurations, then show that it enables fundamentally better simulations of bubble dynamics. Demonstrations include both a spherical-bubble collapse, which is shown to maintain excellent symmetry despite the Cartesian mesh, and a jetting bubble collapse adjacent a wall. Comparisons show that without the new formulation the jet is suppressed by numerical diffusion leading to qualitatively incorrect results.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 252, 1 November 2013, Pages 290-309
نویسندگان
, , ,