کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7156809 1462688 2015 17 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Free-surface film flow over topography: Full three-dimensional finite element solutions
ترجمه فارسی عنوان
جریان آزاد سریعتر از توپوگرافی: راه حلهای عناصر محدود سه بعدی
ترجمه چکیده
فرمول بندی عنصر محدودی بابنوف گالکرین برای حل معادلات ناویه-استوکس و معادلات تداوم در سه بعد برای جریان فیلم غالب تحت فشار روی سطح توپوگرافی سوبسترا، با استفاده از روش موقعیت ستون فقرات، به دست آمده است. چالش های محاسباتی مواجه می شوند با استفاده از روش موازی چند طرفه موازی در ارتباط با حافظه خارج از هسته ذخیره سازی عوامل مشترک ماتریس. مقایسه ای با نتایج مکمل و تجربی برای ریزش تعداد رینولدز کم، که در آن وجود دارد، و طیف وسیعی از راه حل های معیار جدید ارائه شده است. اینها، به نوبه خود، با راه حل های مربوطه برای تعداد غیر صفر رینولدز، از یک مدل ساده بر اساس تقریب موج طولانی مقایسه می شوند؛ دومی نشان می دهد که نتایج قابل قبول قابل قبول برای اختلالات سطح آزاد تجربه شده است، زمانی که محدودیت های رسمی پایه ای در هندسه و تعداد مویرگ ها تجاوز نمی شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مکانیک محاسباتی
چکیده انگلیسی
An efficient Bubnov-Galerkin finite element formulation is employed to solve the Navier-Stokes and continuity equations in three-dimensions for the case of surface-tension dominated film flow over substrate topography, with the free-surface location obtained using the method of spines. The computational challenges encountered are overcome by employing a direct parallel multi-frontal method in conjunction with memory-efficient out-of-core storage of matrix co-factors. Comparison is drawn with complementary computational and experimental results for low Reynolds number flow where they exist, and a range of new benchmark solutions provided. These, in turn, are compared with corresponding solutions, for non-zero Reynolds number, from a simplified model based on the long-wave approximation; the latter is shown to produce comparatively acceptable results for the free-surface disturbance experienced, when the underpinning formal restrictions on geometry and capillary number are not exceeded.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computers & Fluids - Volume 122, 20 November 2015, Pages 66-82
نویسندگان
, , ,