表面张力驱动不可压缩两相流的基准测试
流体动力学
2022-12-07 v1 计算物理
摘要
用于模拟不可压缩两相流的体积流体(Volume-of-Fluid, VoF)方法因其诸多优势在学术和商业仿真软件中广泛应用：高度的体积守恒性、对非结构域离散化的适用性（与工程应用相关）、通过区域分解和消息传递方法实现的简便并行（对大规模模拟很重要），以及对流体界面强变形和拓扑变化的内在处理能力。然而，对小尺度毛细流动（由表面张力主导）的稳定且精确的处理对 VoF 方法而言仍具挑战性。随着许多不同的 VoF 方法进入商业和开源软件，对它们进行定量和直接比较变得日益重要。为此，我们提出一组模拟基准，并用它们直接比较 OpenFOAM、Basilisk 和 Ansys Fluent 中可用的 VoF 方法。我们使用 Jupyter notebooks 记录和处 理基准结果，使得我们的结果与其他两相流模拟方法的直接比较非常简便。公开可用的输入数据、次级基准数据和后处理 Jupyter notebooks 可被任何以单流体形式离散化两相 Navier-Stokes 方程的两相流模拟方法复用，从而可节省大量人力工时。
引用
@article{arxiv.2212.02904,
title = {A benchmark for surface-tension-driven incompressible two-phase flows},
author = {Anja Lippert and Tobias Tolle and Aaron Dörr and Tomislav Maric},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.02904},
year = {2022}
}