用于两相流中可变密度的相场模型的全解耦二阶时间格式和无条件能量稳定方案
数值分析
2024-10-22 v2 数值分析
摘要
本文发展了一个二阶、全解耦且能量稳定的数值方案，用于两相流的 Cahn-Hilliard-Navier-Stokes 模型，其密度和粘度可变。我们提出了一种新的解耦 Constant Scalar Auxiliary Variable (D-CSAV) 方法，可轻松推广到高阶时间精度的方案。该方法设计为在保持 non-zero-energy-contribution 项保守时间离散的同时利用 zero-energy-contribution 属性。我们的算法简化为每一步求解三个独立的线性椭圆系统，其中两个具有恒定系数。所有标量辅助变量的更新都是显式的，并且与求解相场变量和速度场相解耦。我们严格证明了该方案的无条件能量稳定性，并进行了大量基准仿真，以展示该方法的准确性和效率。
引用
@article{arxiv.2410.10195,
title = {A fully-decoupled second-order-in-time and unconditionally energy stable scheme for a phase-field model of two phase flow with variable density},
author = {Jinpeng Zhang and Li Luo and Xiaoping Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.10195},
year = {2024}
}