保存的位相場法による二相非圧縮性Navier-Stokes方程式の離散外部計算離散化【JST・京大機械翻訳】

Wang Minmiao; Jagad Pankaj; Hirani Anil N.; Samtaney Ravi

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202220623901232 整理番号：22P0309720

保存的位相場法による二相非圧縮性Navier-Stokes方程式の離散外部計算離散化【JST・京大機械翻訳】

Discrete exterior calculus discretization of two-phase incompressible Navier-Stokes equations with a conservative phase field method

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発行年： 2022年03月24日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年03月24日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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非圧縮性二相流に対する離散外部計算(DEC)ベースの離散化スキームを提示した。単相流の物理的に互換性のある外部計算離散化を,界面を横切る密度および粘度のような流体特性の不連続変化を伴う非混和性二相流をシミュレートするために拡張した。界面捕獲のための二相非圧縮性Navier-Stokes方程式と保存位相場方程式を,最初に外部計算フレームワークに変換した。これらの平滑方程式の離散計数部分を離散微分形式と離散外部演算子で置換して得た。DECフレームワークにおける一次Eulerフォワードおよび予測子修正子時間積分方式に対するこの方法の有界性を証明した。2つの自由パラメータの適切な選択により,この方式は,任意のアドホック質量再分布の必要なしに,フェーズフィールドを制約する。平坦領域だけでなく湾曲領域も含むいくつかの標準テストケース(界面捕獲に対して)に対するスキームを検証し,DEC演算子が座標系に依存しないという利点を補強した。結果は,有界性,質量保存および収束の優れた特性を示した。さらに,平坦または曲面上の種々の二相流物理現象のシミュレーションにおける表面張力と同様に,大きな密度と粘度比を扱うためのスキームの能力を実証した。【JST・京大機械翻訳】

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流体動力学一般

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