用低阶浸入边界法捕捉声悬浮液滴的复杂动力学

我们提出了一种新颖的浸入边界方法，该方法实现声学微扰理论以对声悬浮液滴进行建模。我们的混合方法不是在数值上解析声波，而是半解析地求解声散射，并对液滴上相应的时间平均声学作用力进行建模。该框架允许在感兴趣的惯性时间尺度上对液滴进行模拟，从而允许比传统可压缩流求解器大得多的时间分辨率。为了对该技术进行基准测试并展示其效用，我们在驻波中对单个液滴实现了该混合浸入边界方法 (IBM)。模拟的液滴形状变形和声流分布与理论预测一致。我们的模拟还为椭圆液滴的声流分布提供了新见解，而目前尚不存在针对其的全面解析解。