壁面受限 Stokes 流中紧密相互作用的表面活性剂覆盖液滴的积分方程方法
数值分析
2020-12-02 v2 数值分析
计算物理
摘要
本文提出了一种高精度的模拟方法，用于模拟二维 Stokes 流中带有固体边界的表面活性剂覆盖液滴。该方法可处理任意形状的周期性通道流以及静止的固体收缩结构。我们采用边界积分法结合特殊求积格式，以高精度求解 Stokes 方程，即便对于紧密相互作用的液滴亦如此。问题在周期性设定下考虑，并推导了 Stokeslet 与 stresslet 的 Ewald 分解。计算利用谱 Ewald 方法加速。时间演化采用四阶自适应隐式-显式时间步进格式处理。该数值方法通过若干收敛性研究及其他具有挑战性的算例进行了验证，结果表明其能够高精度地处理与其他液滴及固体物体紧密邻近的液滴。
引用
@article{arxiv.1909.12581,
title = {An integral equation method for closely interacting surfactant-covered droplets in wall-confined Stokes flow},
author = {Sara Pålsson and Anna-Karin Tornberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.12581},
year = {2020}
}