通过粘性不可压缩两相 Stokes 流的稳定近似消除虚假速度
数值分析
2015-06-02 v2 计算物理
流体动力学
摘要
我们提出了一种两相流的参数化有限元近似。该自由边界问题由两相中的 Stokes 方程给出，并通过界面上的跳跃条件耦合。利用一种新颖的界面演化变分公式，产生了对界面平均曲率的自然离散化。此外，界面的参数化近似的网格质量通常不会随时间恶化；并且对于我们在二维空间中的时间连续半离散格式，可以证明其具有等分布性质。此外，通过使用简单的 XFEM 压力空间增广，我们获得了对两相区域的精确体积守恒。 furthermore，我们可以证明我们的全离散有限元近似是无条件稳定的。我们通过一些数值结果展示了该方法的适用性，这些结果特别表明在经典测试案例中可以避免虚假速度。
引用
@article{arxiv.1306.2192,
title = {Eliminating Spurious Velocities with a Stable Approximation of Viscous Incompressible Two-Phase Stokes Flow},
author = {John W. Barrett and Harald Garcke and Robert Nürnberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.2192},
year = {2015}
}
备注
17 pages, 9 figures; minor revision, now in CMAME style