Finite element solution for diffusion–convection problems with isothermal phase changes

A finite element algorithm is proposed to simulate steady-state diffusion–convection problems with isothermal phase changes. This technique is based on an enthalpic approach discretized by means of a finite element approximation of the enthalpy including the latent heat of transformation. The interface of phase changes is implicitly described without coupling with an interface-capturing technique. An example clearly shows the efficiency of the method developed.

RésuméUn algorithme éléments finis est proposé pour simuler les problèmes de diffusion–convection avec des changements de phase isothermes. Cette technique repose sur une approche en enthalpie, discrétisée au moyen dʼune approximation éléments finis de lʼenthalpie intégrant la chaleur latente de transformation. Lʼinterface est décrite de manière implicite sans couplage avec une technique spécifique de capture dʼinterface. Un exemple met clairement en évidence lʼefficacité de la méthode développée.